基于LCD12864显示器的数字示波器设计
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void lcd_disp(unsigned char x,unsigned char y) { unsigned char da[8]; unsigned char j; y = 63-y; for(j=1;j<7;j++) da[j] = 0x0; {// 绘制边框 da[0]=0x01; da[7]=0x80; if((x==0)||(x==127)) { for(j=0;j<8;j++) da[j] = 0xff; } } if(x%5==0) da[pointY>>3] |= 0x01 《 (pointY&0x07); // 绘制由变量pointY 控制的水平游标线 if(x==pointX) // 绘制由变量pointX 控制的垂直游标线 for(j=0;j<64;j++) if(j%5==0) da[j>>3] |= 0x01 《(j&0x07); da[y/8] |= 0x01《(y%8); // 绘制信号波形 lcd_row_wr(x,da); } 运行效果如图6 所示。 图6 水平垂直移动游标线示例 五、图形液晶LCD12864数字符号显示 图形点阵LCD 显示数字,原理是把数字以点阵的形式取模,再把点阵模写入特定的LCD 空间即可,首先来看数字取模,如图7 所示,对数字“0”按8×5点取模。 图7 数字取模示例图 纵向看,8 点一列,从上至下对应bit0 到bit7,我们用1 表示“亮”,0 表示“暗”,从左至右,依次确定为0111 1100,即0x7c ;1000 0010,即0x82 ;10000010, 即0x82 ;1000 0010, 即0x82 ;0111 1100,即0x7c ;如果我们依次将这5 个字节写入LCD 某页连续5个地址空间,LCD 上就会显示“0”。 下面我们把数字变量在LCD 上动态显示,就是数值变了,显示跟着变。 字符显示LCD 驱动函数,实现8×n 点阵字符写入函数。 void lcd_put_xyns(unsigned char x,y,n,unsigned char *s) { unsigned char i; for(i=0;i<n;i++) { if((x+i)>63) { lcd_cmd_wr(ORGY+y,1); lcd_cmd_wr(ORGX+x+i-64,1); lcd_dat_wr(s[i],1); } else { lcd_cmd_wr(ORGY+y,0); lcd_cmd_wr(ORGX+x+i,0); lcd_dat_wr(s[i],0); } } } 参数:“x, y”是坐标,这里y 是页坐标,取值从0 到7,“n”是点阵模字节数,“*s”是点阵模起始地址。 将字模生成字模表: unsigned char code number[]={ 0x7C,0x82,0x82,0x7C,0x84,0xFE,0x80,0x00,0xCC,0xA2,0x 92,0x8C,0x44,0x92,0x92,0x6C, 0x38,0x24,0xFE,0x20,0x9E,0x92,0x92,0x62,0x7C,0x92,0x9 2,0x64,0x06,0xF2,0x0E,0x02, 0x6C,0x92,0x92,0x6C,0x4C,0x92,0x92,0x7C,0x80, }; lcd_put_xyns(0,0,4,number+0*4); // 直接显示字符0 lcd_put_xyns(4,0,4,number+1*4); // 直接显示字符1 …… tmp=3421; // 以下代码显示变量tmp lcd_put_xyns(80,2,4,number+(tmp/1000)*4); lcd_put_xyns(84,2,4,number+(tmp/100%10)*4); lcd_put_xyns(88,2,4,number+(tmp/10%10)*4); lcd_put_xyns(92,2,4,number+(tmp%10)*4);
本文针对LCD12864 特性,完成了数字示波器显示必须的绘图驱动程序设计,这个教程定位给初学者使用,我立足从简单到复杂一步一步介绍设计过程,甚至是调试的过程,还包括一些经验总结,特别是提供了完整的keil 工程附件。希望读者立足示波器项目,学到更多软硬件设计经验技巧。
一、简易数字示波器原理
数字示波器基本原理可以简单理解为:数据采集+ 图形显示,该过程循环进行,如图1 所示。
图1 简易数字示波器流程图
LCD 图形显示需要根据LCD 特性设计,不同LCD驱动程序不同,本篇将结合不带字库的LCD12864 设计显示程序。
二、图形液晶LCD12864绘图驱动设计基础
关于LCD 的硬件接口电路,在其他教程中有详细介绍,涉及单片机总线知识和CPLD 内部电路,需要认真学习,这里借助现成的驱动函数,重点讲解LCD绘图程序设计。
LCD12864 的电路接口在头文件中定义:
#define LCD_LCW XBYTE[0xf4ea]
// 左屏命令写入
#define LCD_LDW XBYTE[0xf5ea]
// 左屏数据写入
#define LCD_LCR XBYTE[0xf6ea]
// 左屏命令读出
#define LCD_LDR XBYTE[0xf7ea]
// 左屏数据读出
#define LCD_RCW XBYTE[0xf8ea]
// 右屏命令写入
#define LCD_RDW XBYTE[0xf9ea]
// 右屏数据写入
#define LCD_RCR XBYTE[0xfaea]
// 右屏命令读出
#define LCD_RDR XBYTE[0xfbea]
// 右屏数据读出
后面所有对LCD 的编程操作都是基于以上接口定义进行的各种读写操作。
首先来看LCD12864 的点阵结构图,如图2 所示。
图2 LCD点阵分布结构图
此LCD 屏由水平128 列,垂直64 行组成。水平128 列分左右各64 列两个半屏构成。垂直64 行又分8 页,每页8 行(1 列8 点刚好1 字节)。程序每次对LCD 的绘图操作就是以最小单位1 字节进行操作的。
理解这点至关重要。也就是每次只能针对8 点进行操作,而不是1 点进行操作。左右屏由单独地址线控制(前面的接口定义就是分左右屏定义的)。实际打点只需往指定“位置”写入数据,“1”亮,“0”暗。
声明控制水平线的变量“unsigned charpointY=0;” 范围0 到63, 声明控制垂直线的变量“unsigned char pointX=0;”范围0 到127。