液晶顯示模塊MDLS16268C在校驗信號源設(shè)計中的應(yīng)用

1引言

液晶顯示器件在科研生產(chǎn)、產(chǎn)品設(shè)計等領(lǐng)域正發(fā)揮著越來越重要的作用。本文介紹了一種用于校驗信號源設(shè)計的液晶顯示模塊MDLS16268C，詳細闡述了其與單片機的接口電路以及相關(guān)軟件的設(shè)計思路，借助于液晶顯示模塊，信號源向使用者提供了更為豐富的信息。

2液晶顯示模塊

液晶顯示模塊（LCDModule）又稱為LCM，是一種常見的液晶顯示器件，它將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在了一起，是一種商品化的部件。從市場供應(yīng)和使用情況來看，可以將液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點陣字符液晶模塊和點陣圖形液晶模塊三種，其中數(shù)顯液晶模塊由段型液晶顯示器件和專用集成電路組成，只能顯示數(shù)字和一些標(biāo)識符號；點陣字符液晶模塊則由點陣字符液晶顯示器件和專用的行、列驅(qū)動器、控制器、連接件、結(jié)構(gòu)件裝配而成，可以顯示數(shù)字和西文字符，并且其自身具有字符發(fā)生器，顯示容量較大，功能相對要豐富一些；點陣圖形液晶模塊屬于點陣模塊的一種，可以顯示連續(xù)、完整的圖形，除此之外，也可顯示字符。

在信號源設(shè)計中所使用的液晶顯示模塊MDLS16268C屬于點陣字符型液晶模塊，為香港精電公司的產(chǎn)品，可以顯示2行共32個字符；與外部的接口包括：DB0－DB7共8位數(shù)據(jù)總線、RS寄存器選擇信號、R／W讀／寫選擇信號、E使能信號，以及VCC和GND信號等。

3工作原理

在信號源的設(shè)計和實現(xiàn)過程中，以80C196KC單片機加FPGA完成主要數(shù)字電路的設(shè)計和相關(guān)功能的實現(xiàn)，其中，80C196KC單片機系統(tǒng)作為整個設(shè)計的核心部件完成送往各模塊控制信號的輸出，主要是送往FPGA的控制信號；同時，80C196KC單片機還用于完成鍵盤掃描以及信號源狀態(tài)、碼速率、內(nèi)時統(tǒng)、工作模式、同步方式的顯示。單片機與液晶顯示模塊的連接如圖1所示，其中液晶顯示模塊與單片機的連接采用直接訪問方式，XS1為鍵盤掃描電路與單片機的接口，為方便起見，單片機80C196KC只給出了與液晶顯示模塊和鍵盤掃描電路相關(guān)的部分管腳。

在信號源設(shè)計中，為改善人機界面和解決顯示容量受限的問題，采用了液晶顯示模塊和鍵盤掃描電路。首先通過80C196KC單片機抗干擾兩維掃描方式，完成對鍵盤掃描電路（分為數(shù)字鍵、功能鍵等）中小鍵盤的識別，這其中包括碼速率、同步方式、工作模式等的設(shè)置，并將設(shè)置的內(nèi)容形成統(tǒng)一的控制命令字，通過單片機的P1口經(jīng)鎖存后輸出到FPGA或相應(yīng)模塊，同時，通過液晶顯示模塊盡量詳細顯示所設(shè)置的內(nèi)容。

4程序設(shè)計

字符型液晶顯示模塊的應(yīng)用隨應(yīng)用系統(tǒng)的性質(zhì)而定，購買液晶顯示模塊MDLS16268C時，相應(yīng)資料中提供了以8031單片機為樣機，實現(xiàn)計算機與液晶顯示模塊的接口電路及相應(yīng)的驅(qū)動子程序等，在此基礎(chǔ)上，可以較容易地轉(zhuǎn)換到80C196KC單片機的應(yīng)用中，在80C196KC單片機匯編程序中有關(guān)液晶顯示模塊的程序主要包括初始化子程序、讀BF和AC值子程序、寫指令代碼子程序、寫顯示數(shù)據(jù)子程序、讀顯示數(shù)據(jù)子程序等，除此之外，還包括與之密切相關(guān)的鍵盤掃描子程序和各功能鍵、數(shù)字鍵處理子程序等，其匯編程序的流程圖見圖2。

4．1液晶顯示模塊程序

4．1．1液晶顯示初始化子程序

包括設(shè)置工作方式指令代碼（8位總線、兩行顯示、5×7點陣字符）、設(shè)置輸入方式（讀寫數(shù)據(jù)后，AC自動增1，畫面不動）、設(shè)置顯示方式（顯示開關(guān)開，光標(biāo)關(guān)，閃爍關(guān)）等，同時調(diào)用延時4．75ms的延時子程序，并在進入初始化子程序時首先進行清屏工作。

4．1．2讀BF和AC值子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，將其存入指令寄存器COM中。

4．1．3寫指令代碼子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，若BF＝0，從指令寄存器COM中讀取指令代碼并存入指令口寫地址CWADD中。

4．1．4寫顯示數(shù)據(jù)子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，若BF＝0，從數(shù)據(jù)寄存器DAT中讀取數(shù)據(jù)并寫入數(shù)據(jù)口寫地址DWADD中；

4．1．5讀顯示數(shù)據(jù)子程序

從指令口讀地址CRADD中讀取BF和AC值后，若BF＝0，從數(shù)據(jù)口讀地址DRADD中讀取數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)寄存器DAT中。

4．2鍵盤掃描子程序

鍵盤掃描子程序是與液晶顯示程序密切相關(guān)的一個部分，因為大部分經(jīng)鍵盤輸入的內(nèi)容需經(jīng)處理后間接或直接顯示，在此需特別說明。鍵盤掃描子程序采用抗干擾兩維掃描方式完成對4行×5列共20個計算機按鍵的鍵盤掃描電路中小鍵盤的識別，其中包括0～9的10個數(shù)字鍵、小數(shù)點、ENTER、CLEAR、RESET、START等功能鍵和設(shè)置工作模式、同步方式等其它按鍵，并最終給出所按按鍵的鍵號。

4．3按鍵處理子程序

按鍵處理子程序包括數(shù)字鍵、功能鍵和其它按鍵處理子程序，其中數(shù)字鍵處理子程序需將所鍵入數(shù)字逐一顯示在液晶顯示模塊的特定位置上，并形成控制命令字的一部分；功能鍵處理子程序主要用于完成特定功能，如ENTER、RESET、START、CLEAR等；其它按鍵處理也將進行定位顯示和形成控制命令字。

5結(jié)束語

將液晶顯示模塊MDLS16268C應(yīng)用到信號源的設(shè)計中并配合鍵盤掃描電路的使用，大大改善了該設(shè)備人機界面和顯示容量受限的問題，使得使用者可以通過機箱前面板上的鍵盤隨意設(shè)置所需幀格式的信號源類型，并且可以通過觀察液晶顯示模塊上的內(nèi)容確定信號源的工作狀態(tài)和工作穩(wěn)定情況。在實際使用中，為進一步多角度、多方位清晰顯示，向液晶顯示模塊提供了－5V左右的背光電源，使液晶顯示模塊工作在背光顯示的狀態(tài)下。