PIC单片机与液晶显示模块DMF5001N的接口应用

　　DMF5001N图形液晶显示模块由一块160×128点阵单屏结构的液晶显示器件、两片T6961B、两片T6A39、一片T6963C及其8KRAM以及配套电路组成。T6963C有一内置字符器CGROM，共有128个5×7点阵ASCII字符；它有64K的显示RAM，用户可在其中方便地设置文本、图形和用户自定义的显示数据缓冲区。从而DMF5001N不仅可显示汉字，还可显示ASCII字符和各种曲线；它可以选择文本与图形之间的逻辑“与”、“或”、“异或”等组合，可以实现反显、闪烁、滚屏、翻页及动画等多种显示功能，还具有多种光标显示功能。因此可将它与单片机连接构成功能强、结构简单、人机界面友好的各种智能仪表和控制系统。

　　PIC16F877是PIC系列单片机中的中级产品。它采用的是14位的RISC指令系统，在保持低价的前提下增加了A/D、内部EEPROM存储器、比较输出、捕捉输入、PWM输出、I2C和SPI接口、异步串行通讯(USART)、模拟电压比较器、LCD驱动、FLASH程序存储器等许多功能，广泛应用于各种电子产品中。

　　1．硬件设计

　　内置T6963C控制器的液晶显示模块与计算机的接口时序为In-te18080时序。可采用直接访问方式或间接访问方式。本例采用间接访问方式，即通过并行I/O口PORTD间接对模块进行控制。模块共有20个引脚，其接口电路如上图所示。需要注意的是，液晶显示驱动电源Vee要求在-15～-20V之间，液晶对比度控制电压Vcont-VCC也要求在-15～-20V之间，LCD才能正常工作。NC引脚未用。

　　2．软件设计

　　T6963C接口的工作时序如上图所示。T6963C的状态标志字有8位，它们是：STAO：指令读、写状态，1：准备好，0：忙；STAl：指令读、写状态，l：准备好，0：忙；STA2：数据自动读状态，1：准备好，0：忙；STA3：数据自动写状态，1：准备好，0：忙；STA4：未用；STA5：控制器运行检测可靠性，1：出错，0：正确；STA6：屏读/拷贝出错状态，1：出错，0：正确；STA7：闪烁状态检测，1：正常显示，0：关显示。在CPU一次读或写指令及数据时，STA0和STA1要同时有效，即“准备好”状态；当CPU读写数组时，STA2或STA3取代STA0和STA1作为忙标志位；STA6标志是T6963C屏读或拷贝指令的标志位；STA5和STA7表示控制器内部运行状态。T6963C与DMF5001N之间的联络、实际应用中所有的指令传输和数据传输之间都采用状态字检测。要编写正确有效的指令，必须遵循图3所示的参数/指令传输流程。

　　(1)基本子程序按照上图所示的参数/指令传输流程图，单片机在访问T6963C的过程中，要用到LCD基本子程序。

　　判断STA2、STA3、STA5、STA6、STA7的子程序与判断STA0、1的子程序相类似，只是分别判断temp的第2、3、5、6、7位。

　　(2)清零子程序T6963C的硬件复位功能仅是对内部逻辑电路的初始化，但在开机后，LCD显示缓冲区的内容是随机状态。所以，T6963C首先要求对显示缓冲区初始化，清零过程是向全部存储单元写入00H，该数据在图形方式下为不显示状态数据，在文本方式下正好是空格的字符代码。初始化的清零过程应用了自动写指令。清零子程序见本刊网站。

　　(3)初始化子程序在使用LCD模块之前，必须首先调用这个子程序，以完成对LCD屏幕的初始化，具体程序见本刊网站。

　　(4)在LCD上显示汉字和ASCII码字符的方法以下所用到的汉字字模数据是利用清华蓬远公司提供的汉字字模提取程序PICK-HzB．EXE建立的。汉字字模排列格式为第1～16字节为汉字左半部分自上而下排列的字模数据；第17～32字节为汉字右半部分自上而下排列的字模数据。

　　对于DMF5001N来说有两种方法显示汉字。一是在文本方式下显示汉字，用CGRAM建立汉字库，编写汉字代码使用时将每一个汉字的16×16点阵的字模数据32字节，按结构（左上部、左下部、右上部、右下部）分成8个字节一组，共4组，每一组定义一个字符代码，字符代码的选择范围在80H～FFH之间，由汉字字模数组在CGRAM中的16位地址中的其中8位(AD3～AD10)形成的；在所要显示汉字的位置，把这4个字符代码写入汉字结构所对应的位置上，即可显示出完整的汉字；显然，在文本方式下显示汉字比较麻烦，而且个数也有限。二是在图形方式下显示汉字，在单片机的ROM中开辟一个存储区域专门存放汉字的点阵字模数据，再以图形方式逐字节的写入（在PIC系列单片机中是用addwFPCL、retlwOXxx等指令来实现的），从而在LCD显示屏上得到汉字的图形。该方法的特点是能够在任意位置上显示汉字而不受字符行的限制，并且汉字量不受LCD模块内CGRAM的限制。此外LCD模块内部有一字符发生器CGROM，该字符库有128种字符，其代码为00H～7FH，可直接提取（此时应注意在初始化时要使显示方式中的字符发生器选择位CG=0）。字符“W”和图形方式下“北”字的显示程序见本刊网站。

　　调试过程中应特别注意的问题：首先是要进行正确的初始化；再者单片机访问LCD时要与模块的接口时序配合好，比如在间接访问方式中，对模块进行写操作时，要用软件指令在模块的WR的反引脚有一个上升沿的信号脉冲。