微處理器Rabbit2000與液晶顯示控制器KS0108B的接口及編程

朱勇發(fā)，張繼偉，王 平
(重慶郵電學(xué)院，重慶 400065)

1 引言

液晶顯示器具有顯示信息多、體積小、功耗低等特點(diǎn)，被廣泛用于終端顯示和人機(jī)接口。它與高性能的RabbitCore RCM2200型模塊配合使用，可以組成智能化儀器。在我們開發(fā)的藍(lán)牙無線數(shù)據(jù)接收與發(fā)送系統(tǒng)中，用于藍(lán)牙設(shè)備鏈接信息及數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收等相關(guān)信息的顯示具有相當(dāng)重要的作用。本文介紹RabbitCore RCM2200型模塊與M12864-7A7實(shí)用的接口電路及軟件設(shè)計(jì)。

2 Rabbit2000及RabbitCore RCM2200簡(jiǎn)介

Rabbit2000 8位微處理器和Z80系列微處理器有相似的結(jié)構(gòu)和高度的兼容性，但性能有很大的提高。它具有4個(gè)串行端口，40個(gè)通用I／O引腳，內(nèi)建日歷、時(shí)鐘、看門狗、定時(shí)器、多級(jí)中斷、雙DMA通道，可外擴(kuò)4MB～8MB Flash，用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。對(duì)于8位總線的微處理器，Rabbit構(gòu)造了其大部分外部8位總線，并且具有簡(jiǎn)潔的指令集合，性能與許多16位處理器一樣，可執(zhí)行16位操作。Rabbit2000用1根接口電纜把PC串口和基于Rabbit2000的目標(biāo)系統(tǒng)連接起來實(shí)現(xiàn)軟件的開發(fā)，得到Dynamic C編譯器的支持，這種編譯器具有交互式編譯程序、編輯程序和調(diào)試程序。匯編語言代碼可嵌入Dynamic C代碼中，或作為一個(gè)獨(dú)立的功能使用。編譯和調(diào)試可在不脫離Dynamic C開發(fā)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，縮短了開發(fā)時(shí)間，更易于編程。

RabbitCore RCM2200模塊采用Rabbit 2000型微處理器，有256 KB的Flash及128 KB的SRAM，4個(gè)串口，26個(gè)I／O口， 10Base-T以太網(wǎng)口。使用RCM2200能夠通過網(wǎng)絡(luò)或Internet來控制、監(jiān)測(cè)及調(diào)試嵌入式系統(tǒng)，有支持RCM2200的軟件工具包，提供TCP／IP協(xié)議和Dynamic C系統(tǒng)軟件。

3 KS0108B型液晶控制器

KS0108B型液晶顯示控制器多用于中小模塊的圖形點(diǎn)陣液晶顯示器(日立的HD61202與其完全兼容，可直接替代)，其的特點(diǎn)是內(nèi)置64位×64位的顯示存儲(chǔ)器，顯示屏上各像素點(diǎn)的顯示狀態(tài)與顯示存儲(chǔ)器的各位數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)，顯示存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)直接作為圖形顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，顯示數(shù)據(jù)?quot;1"時(shí)，相應(yīng)的像素點(diǎn)顯示，為"0"時(shí)，相應(yīng)的像素點(diǎn)不顯示。KS0108B需要與相應(yīng)的帶振蕩器和顯示時(shí)序發(fā)動(dòng)器的行驅(qū)動(dòng)器KS0107B配套，才能形成一個(gè)完整的液晶驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)。KS0108B的指令及其功能如表1所示。

4 M12864-7A7型液晶模塊的框圖及引腳

M12864-7A7型液晶顯示模塊使用兩個(gè)KS0108B作為列驅(qū)動(dòng)器，使用一個(gè)KS0107B作為行驅(qū)動(dòng)器，KS0[07B不與MCU聯(lián)系，只要提供電源就能產(chǎn)生行驅(qū)動(dòng)信號(hào)和各種同步信號(hào)。圖1是液晶模塊的結(jié)構(gòu)；框圖，引腳功能如表2所示。

5 硬件接口電路

內(nèi)置KS0l08B型圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊與MCU(單片機(jī)或Rabbit2000等)的連接方式有兩種：直接訪問方式和間接控制方式。直接訪問方式是將液晶顯示模塊的接口作為存儲(chǔ)器或I／O設(shè)備直接掛在MCU總線上，MCU以訪問存儲(chǔ)器或I／O設(shè)備的方式操作液晶顯示模塊的工作。間接控制方式是MCU通過自身或系統(tǒng)中的并行接口與液晶顯示模塊連接，下面給出的應(yīng)用采用RCM2200的并行端口中的PA口及PB，PD，PE口中的一些引腳。MCU通過對(duì)這些接口的操作達(dá)到對(duì)液晶顯示模塊的控制。

在圖2所示電路中，以RCM2200的PA口作為數(shù)據(jù)口，PB7為RET，PD3為D／I，PD4為R／W，PD5為E，PE5為CSl和PE7為CS2等信號(hào)。V0是液晶顯示器需要的負(fù)壓，可通過與它相連的電位器來調(diào)節(jié)電壓的大小，電壓變化范圍為-10V～0V，達(dá)到調(diào)節(jié)顯示對(duì)比度的目的。

6 Dynamic C源程序

6．1 程序說明

本文重點(diǎn)介紹顯示漢字的子程序，它可以在指定位置顯示指定的漢字。7個(gè)子程序分別是初始化LCD子程序、清屏子程序、，寫指令子程序、寫數(shù)據(jù)子程序、延時(shí)子程序、指定位置顯示單個(gè)漢字和信息顯示子程序。

下面給出的是圖2所示的間接控制方式的一些子程序，所有的程序都是用Dynamic C 7．32TSE版本編譯器編譯和調(diào)試。

M12864-7A7型液晶顯示模塊是128×64點(diǎn)陣，每個(gè)漢字是16×16點(diǎn)陣，所以，每行可以顯示8個(gè)漢字，一屏可以顯示4行。整屏多顯示32個(gè)漢字。

函數(shù)中的參數(shù)pag和col表示頁地址(X地址)和Y地址，*hzk為指向需顯示漢字點(diǎn)陣的指針。其中，0<=pag<=7，col為0、16、32或48中的任一個(gè)值；由pag和col便可確定待顯示漢字的位置。由表1可以知道頁地址(X地址)的起始值為Oxb8(程序中已定義為Page_Add)，同時(shí)顯示一個(gè)漢字要跨越兩頁，所以頁地址的計(jì)算公式為Page_Add+pag+j，0≤j≤l；而Y地址的開始值為0x40(程序中已定義為Col_Add)，顯示每個(gè)漢字要16列，因此，計(jì)算Y地址的公式為Col_Add+col。Y地址計(jì)算器具有自動(dòng)加1功能，在每次讀／寫數(shù)據(jù)后自動(dòng)加1，所以，在連續(xù)進(jìn)行讀／寫數(shù)據(jù)時(shí)，不必每次都設(shè)置Y地址計(jì)數(shù)器。

程序開始必須先調(diào)用LCD初始化子程序，接著清屏，再視待顯示的漢字在左屏還是右屏，再將液晶顯示器開為左屏或右屏，然后，將數(shù)據(jù)送給液晶顯示，直到32個(gè)字節(jié)的漢字完全顯示；多個(gè)漢字的顯示以同理進(jìn)行操作。

對(duì)于多信息的顯示，可以將void Msg(void)改為void Msg(flag)，既通過flag的不同值來標(biāo)識(shí)不同的待顯示信息，然后，在實(shí)際使用中通過調(diào)用void Msg(flaS)即可實(shí)現(xiàn)。

7 結(jié)束語

M12864-7A7型液晶顯示器模塊與RabbitCore RCM2200型模塊的連接采用間接控制方式，其特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，控制時(shí)序由軟件實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)高速M(fèi)CU與液晶顯示模塊的接口。而采用Dynamic C可以很方便地實(shí)現(xiàn)匯編語言要用較復(fù)雜的邏輯才能實(shí)現(xiàn)液晶模塊的顯示功能，而且，可以縮短開發(fā)和調(diào)試的時(shí)間。