内置T6963C液晶显示模块在MSP430中的控制应用

摘要：本文介绍了内置T6963C液晶显示模块与MSP430单片机的硬件设计和软件设计技术，阐述了通用子程序设计、显示操作子程序设计的软件设计思想，并给出了通用子程序的实现程序和载入图片的显示方法。
关键词：MSP430；T6963C；液晶显示；SYB240128A

0 引言
    MSP430系列单片机是TI公司推出的一种采用精简指令集(RISC)结构的16位超低功耗单片机，适合用于一些电池供电的便携式低功耗产品。T6963C是一种液晶显示驱动控制器，常被装配在图形液晶显示模块上，以内置控制器式图形液晶显示模块的形式出现。它不仅具有一股液晶显示器所具有的抗干扰能力强、体积小、接口控制方便等优点，而且还具有其特有的硬件初始值设置功能。
    本文采用了内置T6963C控制器的液晶显示模块SYB240128A作为显示器件，在简单介绍T6963C控制器及其组成的液品显示模块的基础上，介绍了由MSP430F149单片机控制的液晶显示模块的硬件接口电路及软件实现方法。

1 硬件设计
1．1 MSP430F149单片机的特点
    MSP430F149单片机具有低工作电压：1．8～3．6V，在1MHz时钟条件下，最大工作电流仅有350 μA；是16位总线结构，一个指令周期仅有125ns；有5种低功耗工作模式，在不同的工作模式下，工作电流可下降到70 μA～0．1 μA；从待机到唤醒的时间小于6 μs。它还集成了部分外围模块，包括带有三个捕获／比较寄存器的定时器和一个12位的A／D转换器，具有强大的中断功能。
1．2 T6963C及其构成的液晶显示模块SYB240128A
    T6963C是日本东芝公司出产的单色文本／图形液晶显示控制器，它的最大特点是具有独特的硬件初始值设置功能，显示驱动所需的参数如占空比系数，驱动传输的字节数／行及字符的字体选择等都有引脚电平设置，初始化在上电时就已经基本设置完成。T6963C最大可管理64k字节的显示缓冲区RAM，显示缓冲区可分为文本显示区、图形显示区(或文本特征区)和CGRAM区(在显示缓冲区内任意设置的一个区域，作为外扩的字符发生器，一般为2k字节)。显示缓冲区RAM的具体大小由不同显示尺寸的模块决定，如：240×128点阵模块带有8kB的RAM。
    液晶显示模块SYB240128A是由T6963C液晶显示控制器及其周边电路、行驱动器、列驱动器、液晶驱动偏压电路、显示存储器及液晶显示屏SYB240128A组成。它是深圳市三元液晶显示科技有限公司推出的一种兼容日本OPTREX公司DMF5001，以及台湾晶采、达威、南亚的标准显示屏；抗干扰设计，产品性能稳定；可选择板载负压电路；蓝色屏配置高亮度白色L,ED侧背光，显示效果为蓝底白字；点阵数：240×128，控制器：T6963C，工作电压：3．3V，5V。
1．3 硬件结构框图
    MSP430F149与T6963C线路连接如图1所示，P5．4控制／WR写选通信号，P5．3控制／RD读选通信号，P5．2接／CE片选信号，P5．1连接C／D通道选择信号，P5．0控制RET复位信号，P4．7～P4．O接8位数据线DB0～DB7。另外，MSP430的供电电压是3．3V，而液晶模块是5V驱动，所以电路中接了升降压芯片以实现单片机到液晶的电平转换。电路中程序下载接口模块是用来进行在线仿真以利于程序的编写和调试，且可把程序写入单片机实现脱机使用。其实验板实物图如图2所示。

2 软件程序设计
    由于T6963C具有独立的硬件初始化设置功能特性，因此，其指令功能集中于显示功能的设置上。T6963C的指令可带一个、两个或无参数，其指令系统如表1所示。每条指令的执行都是先送入参数(如果有的话，按参数1→参数2的顺序)，再送入指令代码。

    每次操作之前最好先进行状态字检测，以确保是在T6963C空闲时再进行下面的操作。
    MSP430可使用C语言和汇编语言来编写源代码，使用C语言编写的程序更为简单且可移植性好。程序的设计主要可分为两大类，一是通用子程序的设计，包括液晶初始化、判忙、写指令、写数据及清屏子程序的设计；二是显示操作子程序的设计，包括点、直线、矩形、圆、汉字、字符及图形的设计。其中通用子程序可以说是实现液晶模块显示的基础，有了通用子程序就可以构造出各种显示程序。
2．1 通用子程序设计

2．2 显示操作程序设计
    应用前面的通用子程序可以实现用户任意想要实现的显示，如点、直线、矩形、圆以及各种大小的汉字、字符或图片(如产品标志)等，这里我们以实现图片显示为例进行介绍。

    以上显示程序实现的是任意大小点阵范围为240×128之内的图片，首先使用专门的取模软件PCtoLCD2002得到预显示图片的点阵信息，然后建立相应的数组，最后根据图片像素的大小及想要显示的位置调用上面程序即可实现显示。以上软件设计均IAR3．4软件环境下调试通过，显示清晰、稳定。该液晶显示模块还可以实现闪动显示、反白显示及卷屏显示等效果，用户可根据需要在通用子程序基础上进行开发。实例图片如图3所示，其中液晶屏中间显示的是心形图片。

3 结束语
    目前本系统已经应用在某游戏控制系统中，实践证明，此内置T6963C的液晶显示模块与MSP430单片机从硬件接口电路到软件程序的设计实现，运行可靠，工作稳定。