一種基于DSP控制的液晶顯示屏的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

摘要：提出了一種基于DSP控制的液晶顯示屏的設(shè)計(jì)。介紹了SED1335控制器的原理與使用，討論了以該控制器為核心并基于DSP控制的液晶顯示屏的一種軟、硬件設(shè)計(jì)方案，為各種便攜式系統(tǒng)顯示前端的設(shè)計(jì)提供了一種可以借鑒的方法。

關(guān)鍵詞：DSP SED1335控制器 液晶顯示屏

近年來(lái)，隨著低價(jià)格、高性能DSP芯片的出現(xiàn)，DSP已越來(lái)越多地被應(yīng)用于高速信號(hào)采集、語(yǔ)音處理、圖像分析處理等領(lǐng)域中，并且日益顯示其巨大的優(yōu)越性。而液晶顯示屏更以其顯示直觀、便于操作的特點(diǎn)被用作各種便攜式系統(tǒng)的顯示前端。傳統(tǒng)的液晶顯示往往采用單片機(jī)控制。但在系統(tǒng)有大量高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的情況下，單片機(jī)由于受到處理速度的限制就顯得力不從心。為了解決這些問(wèn)題，本文提出了一種基于DSP控制的液晶顯示屏的設(shè)計(jì)，有效地解決以上所遇到的問(wèn)題。

1SED1335控制器的介紹

AT-320240Q1型液晶顯示屏是由臺(tái)北晶采用電科技股份有限公司生產(chǎn)的一款內(nèi)嵌SED1335控制器的液晶顯示屏。它由320×240點(diǎn)陣構(gòu)成，具有高分辨率（點(diǎn)型為0.225mm×0.225mm）、接口方便（5V或3.3V）、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便（內(nèi)嵌控制器）、功耗低、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，常常用于各種便攜式設(shè)備顯示前端以及日用家電顯示模塊中?；?20×240點(diǎn)陣的顯示屏具有多種擴(kuò)展功能供用戶選擇，大大方便了用戶，提高了系統(tǒng)的集成度與實(shí)用性。

SED1335控制器是由日本EPSON公司生產(chǎn)的一款液晶顯示屏控制器，與同類產(chǎn)品相比，功能最強(qiáng)。其主要特點(diǎn)有：

·有較強(qiáng)功能的I/O緩沖器；

·指令功能豐富；

·四位數(shù)據(jù)并行發(fā)送；

·圖形和文本方式混合顯示。

SED1335控制器的指令集見(jiàn)表1。SED1335控制器具有13條指令，多數(shù)指令帶有參數(shù)，參數(shù)值可由用戶根據(jù)所控制的液晶顯示模塊的特征和顯示的需要來(lái)設(shè)置。

表1SED1335控制器指令表

功能

指令

代碼

說(shuō)明

參數(shù)量

系統(tǒng)控制

SYSTEMSET

40H

初始化，顯示窗口設(shè)置

8

SLEEPIN

53H

空閑狀態(tài)設(shè)置

/

顯示操作

DISPON/OFF

59H/58H

設(shè)置開(kāi)關(guān)顯示方式

1

SCROLL

44H

設(shè)置顯示區(qū)域

10

CSRFORM

4DH

設(shè)置光標(biāo)形狀

2

CGRAMADR

4CH

設(shè)置CGRAM起始地址

2

CSRDIR

4CH-4FH

設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)方向

/

HDOTSCR

5AH

設(shè)置點(diǎn)單元水平移動(dòng)量

1

OVLAY

5BH

設(shè)置合成顯示方式

1

繪制操作

CSRW

46H

設(shè)置光標(biāo)地址

2

CSRR

47H

讀出光標(biāo)地址

2

存儲(chǔ)操作

MWRITE

42H

將數(shù)據(jù)寫(xiě)入顯示緩沖區(qū)

/

MREAD

43H

從顯示緩沖區(qū)讀出數(shù)據(jù)

/

SED1335控制器是應(yīng)用于MPU系統(tǒng)與液晶模塊之間的控制芯片，它接收來(lái)自MPU系統(tǒng)的指令與數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)序及數(shù)據(jù)控制模塊的顯示。A0為L(zhǎng)CD控制制寄存器的選擇輸入，分別選通指令輸入緩沖器和數(shù)據(jù)輸入緩沖器，類似于通常字符點(diǎn)陣LCD模塊的RS或D/I。MPU把指令代碼寫(xiě)入指令輸入緩沖器內(nèi)（即A0=1），指令的參數(shù)數(shù)據(jù)則隨后通過(guò)數(shù)據(jù)輸入緩沖寫(xiě)入（A0=0）。帶有參數(shù)指令代碼的作用之一就是選通相應(yīng)的參數(shù)寄存器，任一條指令的執(zhí)行（除SLEEPIN、CSRDIR、CSRR和MREAD外）都產(chǎn)生在附屬參數(shù)的輸入完成之后。MPU也可用寫(xiě)入新的參數(shù)與余下的舊參數(shù)有效地組合成新的參數(shù)組。需要注意的是，在實(shí)際使用指令時(shí)，如果該指令具有多個(gè)參數(shù)，則必須按順序依次寫(xiě)入各個(gè)參數(shù)，不能隨意省略。尤其在MPU操作SED1335及其控制的液晶顯示模塊時(shí)，必須首先寫(xiě)入SYSTENSET（40H）指令。如果該指令設(shè)置出現(xiàn)錯(cuò)誤，則顯示必定不正常。

這里著重介紹CPSDIR指令。該指令的作用是規(guī)定光標(biāo)地址指針自動(dòng)移動(dòng)的方向。SED1335所控制的光標(biāo)地址指針實(shí)際也是顯示RAM的當(dāng)前地址指針。在控制器執(zhí)行完讀寫(xiě)操作后，將自動(dòng)修改光標(biāo)地址指針。該指令有四個(gè)參數(shù)：4C/4D/4E/4FH，分別表示修改的四個(gè)方向，這樣就具有了很強(qiáng)的作圖功能，這也是很多液晶控制器所沒(méi)有的。在AT-320240Q1型液晶顯示屏的設(shè)計(jì)中，顯示的順序是從右向左，即顯示屏上的一個(gè)8×1點(diǎn)陣從左至右依次對(duì)應(yīng)內(nèi)存單元中1bit數(shù)據(jù)的高位到低位。因此對(duì)于常規(guī)的字模來(lái)說(shuō)，就會(huì)導(dǎo)致顯示相反的現(xiàn)象，可通過(guò)控制光標(biāo)地址指針的移動(dòng)方向很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

2DSP與液晶顯示屏硬件接口的設(shè)計(jì)

由于該款液晶顯示屏內(nèi)嵌了SED1335控制器，并且將接口電路直接引出，因此對(duì)于用戶而言，整體設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，只需考慮DSP同接口電路間的連接即可。

以下是DSP與該液晶顯示屏硬件接口的一種設(shè)計(jì)方案，如圖1所示。

在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，選用了TI公司的TMS320C5402芯片。由于其內(nèi)部ROM不可寫(xiě)，所以外掛一片32K的27256EEPROM作為外部程序區(qū)來(lái)存儲(chǔ)程序與外部字庫(kù)?？紤]到TMS320C5402芯片具有高達(dá)1Mbit的外擴(kuò)空間，實(shí)際應(yīng)用時(shí)用戶可以根據(jù)需要改變ROM的大小。對(duì)于液晶顯示屏的數(shù)據(jù)接口，因?yàn)镈SP與液晶顯示屏均由3.3V供電，可以直接將二者數(shù)據(jù)線相連，這樣DSP就能將ROM或RAM中的數(shù)據(jù)直接送入控制器的緩存中以便顯示。液晶顯示屏的控制信號(hào)由DSP地址線的第16位與第9位譯碼，因此在程序的設(shè)計(jì)中，指令口地址為8100H，數(shù)據(jù)口地址為8000H。由于DSP的讀寫(xiě)管腳復(fù)用，當(dāng)該管腳為高時(shí)，通過(guò)非門輸出低電平選通液晶顯示屏的讀信號(hào)；當(dāng)讀管腳為低時(shí)，則直接選通液晶顯示屏的寫(xiě)管腳。

3DSP控制液晶顯示屏的軟件設(shè)計(jì)

這里通過(guò)液晶顯示屏的初始化過(guò)程以及如何顯示一幅圖畫(huà)來(lái)具體說(shuō)明DSP控制液晶顯示屏的軟件設(shè)計(jì)。