一种基于DSP实现的LCD液晶屏显示技术

1 引 言

随着电子产品集成化的发展．液晶显示屏在便携式仪器中实现图像或文字的显示应用更为广泛。同时在当今信息时代，数字图像处理技术对实时性、运算量大的要求越来越高，所以高运算速度的DSP芯片在数字图像处理领域得到了广泛的应用；其使数据采集、控制与人机界面融为一体，由于DSP处理速度快，整个系统能够由一片DSP芯片控制．体积更小、功耗更低、更便于携带［1］。目前大多数液晶控制器的接[1电路及驱动程序主要是针对单片机设计的［2］，DSP的液晶屏接口电路参考资料相对较少，而在实际应用中，单片机的硬件资源远远不够。所以本文提出一种由DSP控制实现LcD液晶屏显示的方案。2 硬件设计本系统采用TI公刮的加强型定点DSP芯片TMS320VC54lOA［3］，其频率可达160 MHz，内部有64 kRAM空间，可以灵活的映射为数据或程序存储窄间。液品模块采用信利公司的MG一128128-2中规模液品屏［2］。该模块内置有T6963C控制芯片，T6963C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均由引脚电平设置。这样T6963C的初始化在上电时就已经基本设置完成。软件操作的主要精力就可以全部用于显示画面的设计。本系统中使VC5410A采用1／O空间扩展方式控制液晶模块。由于向液晶模块写数据、写指令和写控制信号时。需要锁存总线，所以采用了锁存芯片74HC573实现总线的锁存。74HC573由8个D触发器组成。这8个D触发器具有共同的锁存使能(LE)和输出使能 。LE的下降沿将DO～D7上的数据锁存到O0～O7上的数据不随D0～D7变化。DSP与液晶显示模块部分接口电路如图l所示。LE的下降沿将D0～D7上的数据锁存到O0～O7上，当LE为低时O0～O7上的数据不随D0～D7变化。锁存器的使能端由Vc5410A的A10和IS控制，即把控制信号锁存在地址为0400H的I／O空间上。其真值表如表1昕示。系统中相类似的锁存电路有3个，写数据(指令)锁存电路的使能端由DSP的A11和IS控制，将数据或指令锁存住地址为0800H的I/O空间上，读数据锁存电路使能端DSP的A9和IS控制，将所读的数据锁存在地址为020OH的1/O空间上。DSP的低8位数据线和液晶模块的数据总线连接．负责将控制指令和显示数据送到显示模块的数据线上。 vc5410A的内部存储空间有限，所以本系统扩展了一个64 Mb/s的外部程序存储器SST39VF400A，该芯片的数据线和地址线分别与DSP芯片的对应相连，片选信号由 控制，读写控制引脚与DSP的读写信号R/w相连。3软件设计液晶屏实际是通过若干个象素点来构成汉字或图形的，刈'应位为"1"时．液晶点被点亮；为"O"时，不点亮。要显示汉字或图肜实际就是按照一定的规律点亮相应的液晶象素点．视觉上看起来就成了一个汉字或图形。MG一1 28128-2的控制器T6963C有一系列操作指令，通过指令的调用可以实现对液晶模块的控制［4］。在设计过程中，根据T6963c的指令系统及与DSP的时序信号波形图进行编程。液晶模块一作时序的产生主要是通过控制信号的改变来实现的．在编写写指令、写数据、读数据等　子程序之前，首先要确定硬件接口图的时序，本系统的控制信号接口顺序巾高到低依次为：NULL一NUL一OEw-RD-WR-CD一CE-LCD RST，通过访问I／O空间的0200H，0400H，0800H地址，来控制液晶模块。液晶屏上电之后，屏幕上的显示是随机的，所以控制程序开始就需要清屏，使屏幕上的液晶点全灭。然后初始化一些显示参数，例如显示区域、娃示方式、显示状态、光标状念等的设置。然后画出操作界面背景；DSP控制液晶显示采用外部中断办式。当有外部中断时．前端数据采集部分将数据，开始进入DSP缓存．同时清除显示区域上次的显示，对数据进行相应的处理。给液晶屏发送接收数据指令，即将LCD的RD引脚置为低电平，然后将显示数据送到LCD数据总线上，一个周期的数据的采集和显示即完成。下面将给出部分C语言的液晶模块驱动子程序，首先足一些变量的声明函数和用到的库函数：#include#define port LCD cmd port0400／／定义液晶模块的命令锁存地址为I／O空间的0400H#define port LCD write port0800∥写数据锁存地址为0800H#define port LCD read port0200／／读数据锁存地址为0200H＃define port_LCD_null;ioport unsigned short port port_LCD_cmd;ioport unsigned short port port_LCD_write;ioport unsigned short port port_LCD_read;ioport unsigned short port port_LCD_null;读命令的子程序:unsigned short Icd-read-command(){{unsigned short temp；port LCD_ cmd=0x003F：port LCD_ null=0x003F；port LCD_ emd一0x002D；∥LCD_ RST=1，CE=0，CD=1，WR=1，RD=0，OEW=1port LCD_ nulI=0x002D；temp=port LCD_ read：port LCD_ cmd=0x003F；port LCD_ null=0x003F；return(temp)；}画点子程序：Void led draw point(unsigned short X，unsigned short y){unsigned short temp；temp一(y<<4)+(x>>3)+0x100；led-write-data(temp)；led-write-data(temp>>8)；lcd-write-write-command(0x24)；／／送地址指针的控制字24H到命令端口temp=(0x07一(X&ox07))l 0xF8；／／FOH～FFH把选中的一位置1，即点亮，画点完成lcd-write-command(temp)；}向液晶模块写数据和写指令的子程序与读数据的过程相似，只要根据控制模块的时序图给出相应的命令即可。然后编写出初始化、清屏、画点等子程序，再此基础上就可以编写显示字符、数字、汉字及图形等。每条指令的执行都是先送入参数，再送入指令代码，然后送显示数据。4 结 语本文提出利用高速率DSP芯片控制液晶屏显示的技术，并编写出针对DSP的C语言液晶模块的驱动程序，能够广泛地应用于各种图像的处理和显示场合，在调试和仿真过程中取得了良好的显示效果。此电路的设计思想也可以应用在其他液晶模块的接口设计中，只要对程序稍加改动就可以加以。