p51xa單片機(jī)與圖形液晶顯示器的接口設(shè)計

1、第32卷第5期2006年5月電子工蠢師EI正CTRONICENGINEERV0132No5Mav2006P51XA單片機(jī)與圖形液晶顯示器的接口設(shè)計呂治安，張建華(襄樊學(xué)院物理系，湖北省襄樊市441053)摘要：P51xA是一種與MCS一5l兼容的16位單片機(jī)，運(yùn)行速度快，存儲器空間大，支持實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。可以應(yīng)用在一些復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)里，為廣大熟悉McS5l單片機(jī)的工程技術(shù)人員提供了一種向16位MCU的平滑、快速的過渡。文中介紹P5

2、1XA與點陣液晶顯示器MG蛉240128T接口的軟、硬件實現(xiàn)，給出了相應(yīng)的硬件電路和驅(qū)動程序。關(guān)鍵詞：P51xA單片機(jī)；液晶顯示器；16位單片機(jī)；接口中圖分類號：TN87393O引言P：51xA是PHIuPS公司的一種16位單片機(jī)，可管理的存儲器空間大，運(yùn)行速度快，支持實時多任務(wù)系統(tǒng)，增強(qiáng)了對實現(xiàn)高級語言的支持，可以運(yùn)用在需要復(fù)雜、高速控制的場合。在體系結(jié)構(gòu)上與Mcs5高度兼容，便于實現(xiàn)向高性能微控制器的快速、平滑轉(zhuǎn)移。北京精電蓬遠(yuǎn)顯示

3、技術(shù)有限公司的MGLS240128T是一種240128點陣的圖形LcD(液晶顯示器)，可以顯示圖形、曲線，全屏可顯示158個漢字，適宜用在需要有較多顯示內(nèi)容的場合，它內(nèi)含T6963c控制器，能直接與INTEL系列的微處理器接口。lP51xAG37單片機(jī)和T6963C簡介P：5lxA單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部數(shù)據(jù)總線均為16位結(jié)構(gòu)，支持?jǐn)U展的外部存儲器空間為1MB—16MB；P51xA內(nèi)核的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，克服了一般微處理器單累加器的瓶頸，其

4、內(nèi)核的幾個寄存器中的每一個都可作為累加器使用，可以實現(xiàn)預(yù)取指令和操作數(shù)據(jù)的回寫。P51xA在訪問外部存儲器時一個ALE(地址鎖存允許)脈沖可以讀取16個字節(jié)，從而大大提高訪問外部存儲器的速度。P51xA的存儲器按分段組織，每段為64kB。P5lxA有系統(tǒng)模式和用戶模式兩種工作模式，有SsP(系統(tǒng)堆棧指針)和USP(用戶堆棧指針)兩個堆棧指針。堆?？梢园才旁趦?nèi)部存儲中，也可以安排在外部存儲器中，在運(yùn)行實時多任務(wù)系統(tǒng)的情況下可以有效地實現(xiàn)任

5、務(wù)間的保護(hù)。P151xA支持4種類型的中斷——異常中斷、事件中斷、陷阱中斷和軟中斷，采用矢量中斷的方法，加快了中斷的響應(yīng)收稿日期：2005棚棚；修回日期：2005—12—16。基金項目：湖北省教育廳資助項目(99D010)。速度。圖1為P51xA訪問外部數(shù)據(jù)總線的單個數(shù)據(jù)的時序圖。在時鐘頻率為30MHz時的一個時鐘周期為333ns。xT虬1幾nni幾j幾i／ALE地址總線地址數(shù)據(jù)總線麗瓦∞d／or麗XTALlALE地址總線地址數(shù)據(jù)總線R

6、D一＼P(xⅨ絲墊p—￡卿；i(a)寫數(shù)據(jù)?！?；“叫L—L叫』jD(X二》C匹沖泓i／1]—1r—————一(b)讀數(shù)據(jù)圖1P51】【A外部數(shù)據(jù)總線時序圖2為T6963c時序及參數(shù)，P51xA工作在30MHz時與rI6963c的時序配合有一定差異，需要用軟件或硬件的方法解決，在運(yùn)行速度滿足要求的情況下可適當(dāng)減低xA的時鐘頻率。o西CE面司良DO～D7(寫)DO～D7(讀)]f(tCDS?？齀I、tCE取DtWR、1!邈，廣——一。UV4

7、DHV——一弋氣雨一。j圖2嗍C時序MGLs240128T內(nèi)部使用T6963c控制器和8kB的數(shù)據(jù)緩沖器，可以工作在圖形模式和文本模式。工作在文本模式時可以使用其內(nèi)部的字符發(fā)生器，也可45萬方數(shù)據(jù)第32卷第5期呂治安，等：P51xA單片機(jī)與圖形液晶顯示器的接口設(shè)計信號處理與顯示技術(shù)圖5P51XA與MGLS240128T接口電路3接口軟件設(shè)計接口軟件用HI—TEcHc編寫，分成為應(yīng)用程序提供服務(wù)的接口函數(shù)和訪問硬件的驅(qū)動程序等兩個層次，接

8、口函數(shù)通過調(diào)用驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)初始化、漢字、圖形等的顯示。根據(jù)對T6963C的指令系統(tǒng)的分析可知，指令有雙字節(jié)數(shù)據(jù)、單字節(jié)數(shù)據(jù)和無數(shù)據(jù)等，在對T6963c進(jìn)行讀、寫之前還必須根據(jù)其狀態(tài)寄存器來判斷是否可以進(jìn)行操作。以下為底層的3個寫指令／數(shù)據(jù)的函數(shù)和初始化函數(shù)：farcharkdData@0x10000／／嘞63c的數(shù)據(jù)端口定位在10000farcharkdCommd@0x10002／／拍963C的數(shù)據(jù)端口定位在10002voidwrite

9、comInd(unsignedcharcommd)／／向T6963c寫指令while((IJcdcommd＆3)!=3)；／／等待％963c準(zhǔn)備好kdCommd=commd；／／寫入指令voidWdteoneData(unsignedcharcommd，unsj印edchardat)∥向，116963C寫1個字節(jié)while((Lcdcom瑚d&3)!=3)；／／等待T6963c準(zhǔn)備好LcdData=dat；／／寫入數(shù)據(jù)while((Lc

10、dcommd&3)!=3)；／／等待T6963c準(zhǔn)備好kdc岫md=commd；／／寫入指令voidWriteTwoData(unsignedcharcommd，unsignedchardatl，usi伊edd啦)／／向T6963c寫2個字節(jié)while((LcdCommd＆3)!=3)；／／等待T6963C準(zhǔn)備好IJcdData=datl；／／寫入第1個數(shù)據(jù)while((kdcommd＆3)!=3)；／／等待rI’6963c準(zhǔn)備好Lcd

11、Data=dat2；／／寫入第2個數(shù)據(jù)while((Lcdcommd&3)!=3)；／／等待T6963c準(zhǔn)備好kdCo咖d=commd；／／寫入指令LCD的初始化、屏幕上畫點、畫直線、畫曲線、寫漢字等均通過調(diào)用上述函數(shù)實現(xiàn)，以下僅給出初始化函數(shù)，其余從略。voidInitkd(void)／／設(shè)置LCD工作在圖形顯示方式writeTwoData(0，8，Ox42)；／／設(shè)置圖形顯示區(qū)首地址wr矗eTwoData(0也O，O，0x43)；／

12、／設(shè)置圖形顯示區(qū)寬度writecommd(O】【98)；／／打開顯示區(qū)4結(jié)束語P5lxA是一種與標(biāo)準(zhǔn)的Mcs一51高度兼容、高性能的16位單片機(jī)，它為廣大熟悉MCs5l的開發(fā)人員提供了一種向16位單片機(jī)的平滑轉(zhuǎn)移，也為我們提供了更加廣泛的選擇。參考文獻(xiàn)[1]梁合慶，呂京建，博洋從c到嵌入式c編程語言——入門、深入、實用[M]北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000[2]鄔寬明80c51xA十六位微控制器系統(tǒng)設(shè)計、器件和應(yīng)用開發(fā)[M]，北京

13、：北京航空航天大學(xué)出版社，1996[3]北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)有限公司內(nèi)藏116963c控制器圖形液晶顯示模塊使用手冊[R]2001DesignofInterfaceBetweenPSlXAMCUandLCDDisplayLDZlli蛐ZHANGJian_h岫(XiangfanUniversity，Xiangfan441053，China)Abstract：P51XAisaMCS51compatible16bitMCUwhichmnsfa

14、st，hasalargememorycapacityandsuppoItsRTOSItcanbeusedincomplexembeddedsystemsand百Vesasmoothtransitionto16bitMCUfortechnicianswhoisfamiliarwithMCS51Thisp印erdesc曲estheinte如ceimplementationbetweenP51XAandDotLCDdisplayMGLS240