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图形LCD模块的菜单方式人机交互界面

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:在以单片机为核心的嵌入式应用中,友好的人机互界面起着十分重要的作用。笔者在设计中使用WGM-12864B图形LCD模块实现一种中文窗口菜单界面,设计中使用的方法具有普遍性意义。

    关键词:人机交互界面 图形LCD模块 数据结构 窗口 菜单

随着液晶显示技术的进步,高质量的液晶显示模块会被日趋广泛地应用于各种嵌入式系统中。在系统整体设计中,人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作,现以某嵌入式系统的人机交互部分为例,介绍一种使用WGA-12864B图形LCD模块实现中文窗口菜单界面的方法。
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1 图形LCD模块WGM-12864简介

WGM-12864B模块是单色图形点阵液晶显示模块,点阵数为64×128,其点阵存储区如图1所示。

模块点阵分为左右两边,左右两边的结构是完全一样的。对模块的点阵存储区进行读写操作时,由CS1、CS2进行片选,高电平有效。模块中每8行为1页,页地址由X确定;Y确定点阵的列号,点阵数据的每一个字节所在的位置由(CSi,X,Y)唯一确定。字节中的每一位对应着相应的像素,为1显示该像素;为0则不显示。液晶显示模块工作时,逐行扫描点阵存储区。首先被扫描的行显示在LCD屏幕的第1行上,其余行则依次顺序显示。“扫描起始行”可以通过Z地址寄存器来设置。Z可以是0~63的任意一行,如Z=56时,则显示在LCD屏幕上的次序从上到下分别为:

56,57,…,62,63,0,1,2,…,54,55

该模块的这一功能为窗口的滚屏提供了便利。
图形LCD模块的菜单方式人机交互界面
2 人机界面的硬件接口设计

系统扩展了1片8255A作为人机界面的接口,硬件接口电路如图2所示。8255A的A口连接图形LCD的8位数据线,B口低6位连接相应的控制线,图形LCD模块的菜单方式人机交互界面D/I表示数据总线上的信号是点阵数据还是控制命令字,R/W表示当前操作是读或写操作,E是使能控制端,RST是复位端,CS1、CS2是左右点阵区选端。以行扫描方式扩展键盘接口,C口高半字节接行线,低半字节接列线。8255A初始化时,定义A、B口为方式0输出;C口高半字节为方式0输出,低半字节为方式0输入。请注意,大多数类型的8255芯片在对其方式控制寄存器进行初始化时,会引起A、B、C口清零,故不要在程序中动态改变8255端口的输入输出方式,以免影响LCD和键盘。

3 用户界面的软件设计

人机交互界面设计的目标是实现中文窗口界面,图形LCD模块的菜单方式人机交互界面用户可以在菜单方式下进行交互。窗口分为两类:对话框和菜单,也包括对话框和菜单的混合。对话框用于参数的输入输出显示;菜单用于响应用户的选择,根据用户的选择运行程序。

首先,应当确定系统需要多少个窗口,每个窗口有多少个菜单,画出窗口之间的变迁图,可以知道所有的窗口应当组成一个树形结构。菜单中的汉字大小为16×16的点阵,数字和符号的大小为16×8的点阵。这些点阵数据可以由点阵提取程序获得。点阵数为64×128的LCD模块只能同时显示4个菜单项,每个菜单项点据256个字节的点阵存储空间。窗口多于4个菜单项时,应当使用滚屏功能。为方便数据的安排,系统规定了参数、菜单、窗口及LCD缓冲区的数据结构。

(1)数据结构

为方便参数的显示和处理,图形LCD模块的菜单方式人机交互界面参数的输入输出格式用类似于分离BCD码来表示,数据结构如图3所示。数据长度表示数据区的字节数。正负标志,为1表示负数,为0表示正数,负数在输入都要在数据前面加上负号“-”。数据区的每一字节对应于参数的每一位数。数字用分离BCD码表示,小数点用ASCII码表示。“数据长度”域占1个字节

时,此数据结构可以表示最多255位的数据。

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