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PIC16F877单片机的图形液显示模块接口技术
摘要：详述PIC16F877单片机的MG-12232图形点阵式液晶显示器的硬件接口电路特点和接口软件编程方法。关键词：PIC16F877LCD接口
引言
由于液晶显示器（LCD）具有功耗低、体积小、质量轻、超薄等其他显示器无法比拟的优点，它广泛用于各种智能型仪器和低功耗电子产品中。点阵式（或图形式）LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、闪烁、文本特征显示等功能，用途十分广泛。本文在简介液晶显示器MG-12232的驱动器SED1520F0A的结构、功能的基础上，介绍了PIC16F877单片机的LCD硬件接口电路和软件编程特点。
一、PIC16F877与MG-12232的硬件接口电路
1.SED1520F0A的接口信号
SED1520F0A属行列驱动及控制合一的小规模液晶显示驱动芯片，电路简单，经济实用，内含振荡器，只须外接振荡电阻即可工作。模块工作的稳定性好。SED1520F0A与微处理器的接口信号如下。
DB0～DB7：数据总线。
A0：数据/指令选择信号。A0=1表示出现在数据总线上的是数据；A0=0，表示出现在数据总线上的是指令或读出的状态。
RES：接口时序类型选择。RES=1为M6800时序，其操作信号是E和R/W；RES=0为Intel8080时序，操作信号是RD和WR。
RD（E）：在Intel8080时序时为读，低电平有效；在M6800时序时为使能信号，是个正脉冲，在下降沿处为写操作，在高电平时为读操作。
WR（R/W）：在Intel8080时序时为写，低电平有效；在M6800时序时为读、写选择信号，R/W=1为读，R/W=0为写。
SED1520F0A与两种总线的接口信号和时序的详细资料见液晶显示模块使用手册。
2.MG-12232模块的引脚说明
MG-12232模块共有18个引脚，各引脚定义如表1所列。
表1MG-12232模块的引脚定义
序号符号状态功能说明1Vcc-逻辑电源正2GND-逻辑电源地3V0-液晶显示驱动电源4RES-接口时序类型选择5E2输入主工作方式IC使能信号6E2输入从工作方式IC使能信号7R/W输入读/写选择信号8A0输入寄存器选择信号9～16DB0～DB7三态数据总线（低位）17SLA-18SLK-背光灯负电源
3.PIC16F877与MG-12232模块的接口电路
现以功能强、价格低的PIC16F877为例说明PIC与MG-12232模块的硬件接口电路。其接口控制时序采用M6800操作时序，这样SED1520F0A引出的控制信号R/W，A0，E1和E2由PIC16F877的I/O端口portb的4个脚控制。接口电路如图1所示。图中利用可调电阻R3实现液晶的背光亮度调节，直接用电阻R2驱动液晶的背光灯。由于PIC16F877的位操作指令丰富，所以用软件不难模拟出M6800操作时序。
二、接口软件编程
1.SED1520F0A指令集
SED1520F0A液晶显示驱动器有13条指令。表2所列的以与M6800系列MPU接口为例（RES=1）而总结出的指令。
表2SED1520F0A指令集
指令名称控制信号控制代码R/WA0D7D6D5D4D3D2D1D0显示开/关指令001010111I/O显示起始行设置00110显示起行（0～31）设置页地址00101110页地址（0～3）设置列地址00
0
列地址（0～79）
读状态指令10BUSYADCOFF/ONRESET0000写数据01显示的数据读数据11显示的数据ADC选择指令0010100000/1静态驱动开/关0010100100/1占空比选择0010101000/1改写开始指令0011100000改写结束指令0011101110复位0011100010
2.MG-12232模块的编程
下面是以图1的接口电路为例编写的只含E1主方式的程序（表1中E1=1，E2=0）。E2从方式（表1中E1=0，E2=1）的程序类推。
在系统程序的初始化部分应该对程序中用到的寄存器和临时变量作说明，如：
lcdfialequ0x20;存放标志位
sbdataequlcdflag+1;存放显示数据
clmaddequsbdata+1;存放列地址
pageaddequclmadd+1;存放页地址
pagenumequpageadd+1;存放总页数
clmsumequpagenum+1;存放总列数
intscodeequclmsum+1;存放指令代码
读液晶显示器状态子程序
StebsfSTATUS,RP0;选中存储区1
movlw0xff
movwfTRISD;设置D口为输入
bcfSTATUS,RP0;选中存储区0
bsfPORTB,4;E1=1
bsfPORTB,1;R/W=1
bcfPORTB,0;A0=0
TaemovfPORTD,0;将状态字读入W中
movwflcdfiag;将W中的状态字存入lcdfiag中
btfsclcdflag,7;判断D7位是否为0
gotoTae；D7=1，为忙状态
return
对液晶显示器发指令子程序（指令保存在W寄存器中）
Cwe
Movwfintscode;指令暂存intscode
BcfPORTB,1;R/W=0
BcfPORTB,0;A0=0
movfintscode,0
movwfPORTD
bcfPORTB,4;E1=0写入指令
return
对液晶显示器写数据子程序（数据保存在W寄存器中）
Dwe
Movwfsbdata；数据暂存sbdata
Movfclmadd,0
CallCwe；设置列地址
CallSte
BsfSTATUS,RP0
clrfTRISD;设置D口为输出方式
bcfSTATUS,RP0
bsfPORTB,4;E1=1
bcfPORTB,1;R/W=0
bsfPORTB,0;A0=1
movfsbdata,0
movwfPORTD
bcfPORTB,4;E1=0,写入数据
callSte
inctclmadd,1；列地址加1
return
液晶显示器开显示、关显示和清屏子程序
Disp;开E1显示
movlw0xal；将控制命令放在W中
callCwe
bsfPORTB,4;E1=1
callSte;判是否忙
bsfSTATUS,RP0
clrfTRISD;设置D口输出方式
bcfSTATUS,RP0
bsfPORTB,4;E1=1
bsfPORTB,1;R/W=1
bcfPORTB,0;A0=0
bsfSTATUS,RP0
movlw0xff
movwfTRISD;设置D口输入方式
bcfSTATUS,RP0
movfPORTD,0
movwflcdflag;读入状态并查询
btfsclcdflag,5;是否确定打开
gotoDisp
return
Disoff；关E1显示
movlw0xae；控制命令入在W中
callCwe
bsfPORTB,4;E1=1
bsfPORTB,1;R/W=1
bcfPORTB,0;A0=0
bsfSTATUS,RP0
movlw0xff
movwfTRISD
bcfSTATUS,RP0
movfPORTD,0
movwflcdfiag;读入状态并查询
btfsslcdfiag,5;判是否关闭
gogoDisoff
return
Cler；清屏
movlw0xb8;设置页地址代码
movwfpageadd
movlw0x04
movwfpagenum;设置总页数
clr1movfpageadd,0
callCwe
movlw0x50;设置总列数
movwfclmsum;80或60列
movlw0x00
movwfclmadd;设置起始列
clr2movlw0x00
callDwe；写入00H
clardecfszclmsum,1；本页未清完
gotopageadd,1;页号增1
decfszpagenum,1;4页未清完
gotoclr1；返回继续
return
有了以上的通用子程序，就可以构造出各种显示程序，如字符、汉字、曲线等。当然，在这些程序执行前必须对液晶进行初始化。初始化的顺序为：关显示→正常显示驱动设置→占空比设置→复位→ADC选择→清屏→开显示。程序如下：
初始化子程序
Lcdinit
callDisoff；关显示
movlw0xa4;静态显示驱动
callCwe
movlw0xe2；复位
callCwe
movlw0xa0;ADC选择正常输出
callCwe
movlw0x9;占空比为1/32
callCwe
callCler；清零
callDisp;开显示
return
对于字符、汉字和曲线显示的原理是类似的。它们都是以字节为单位进行显示。关键在于形成字模库时必须保证每个上字节数据的最高位是与每一列最下面一个点相对应，最低位与每一列最上面点相对应。当然，这可以用专门的软件来生成相应的代码，然后再将这些代码逐字节地写到相应的页和列。
结束语
PIC单片机与液晶模块的接口只在硬件上满足液晶模块的接口要求，软件上能够模拟出要求的时序，并且初始化正确后，就可以随心所欲地显示信息了。
以上接口电路和程序在PIC试验板上调试通过，可作为其他单片机与LCD接口的参考。
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