常用液晶显示模块驱动程序设计 第5页

常用液晶显示模块驱动程序设计 第5页
字符型液晶显示模块的原理及应用
5.1字符型液晶显示模块基本特点
字符型液晶显示模块是由字符型液晶显示屏LCD 、控制驱动主电路HD44780/KS0066及其扩展 驱动电路HD44100或与其兼容的IC， 少量电阻、电容元件结构件等装配在PCB板上而成。                                        
 字符型液晶显示模块目前在国际上已经规范化，无论显示屏规格如何变化，其电特性和接口形 式都是统一的。因此只要设计出一种型号的接口电路，在指令设置上稍加改动即可使用各种规格的字符型液晶显示模块，其基本特点如下：        
1. 液晶显示屏是以若干个5 8或5 11点阵块组成的显示字符群每个点阵块为一个字符位字符间距和行距都为一个点的宽度                                      
2. 主控制驱动电路为HD44780及其他公司全兼容电路                               
3. 具有字符发生器ROM可显示192种字符160个5 7点阵字符和32个5 10点阵字符                 
见附录一                                                                  
4. 具有64个字节的自定义字符RAM可自定义8个5 8点阵字符或4个5 11点阵字符        
5. 具有80个字节的RAM                                                        
6. 标准的接口特性适配M6800系列MPU的操作时序                                 
7. 模块结构紧凑轻巧装配容易
8. 单+5V电源供电宽温型需要一个7V的驱动电源
9. 低功耗长寿命高可靠性
5.2字符型液晶显示控制及驱动器HD44780
5.2.1 HD44780的特点
1．具有字符发生器ROM可显示192种字符(160个5×7点阵字符及32个5×11点阵字符)。
2．具有64个单元的自定义字符RAM，可定义8个5x7点阵字符或4个5xll点阵字符。
3．具有80个单元的显示RAM。
4．标准的接口特性，适配M6800系列MPU的操作时序。

5.2.2 HD44780的硬件工作原理
字符型LCD液晶显示模块是专用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块。字符位可以是5*7或5*11等点阵组成。每一个点阵字符位都可以显示一个字符 ，内置HD44780控制IC专用于字符显示的液晶驱动及控制。HD44780的显示缓冲区及用户自定义的字符发生器CGRAM全部内藏在芯片内。HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动、闪烁等显示功能。HD44780的控制部是液晶显示模块的核心，它控制着HD44780的工作时序和各功能的实现，具有驱动40*16点阵的液晶显示器件的能力。
5.2.3 HD44780的指令集
表1 清屏
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
运行时间：1.64 us；
功能：清DDRAM和AC值。
                                   

表2 归位
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 0 0 0 1 *
运行时间：1.64 us；
功能：AC=0 光标，画面回HOME位。

表3 输入方式设置
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S
运行时间：40us；
功能：设置光标画面移动方式；
其中I/D= 1 ：数据读写操作后AC自动增一；
I/D =0 ：数据读写操作后AC自动减一；
S =1 ：数据读写操作画面平移；
S =0 ：数据读写操作画面不动。

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 0 1 D C B
表4 显示开关控制
运行时间：40 us
功能：设置显示光标及闪烁开关；
其中D表示显示开关，D= 1为开，D =0为关；
C表示光标开关，C =1为开，C =0为关；
B表示闪烁开关，B= 1为开，B =0为关。

表5 光标画面位移
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *
运行时间：40 us；
功能：光标画面移动不影响DDRAM；
其中S/C =1：画面平移一个字符位；
S/C =0：光标平移一个字符位；
R/L= 1 右移，R/L= 0 左移。

表6 功能设置
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 1 DL N F * *
运行时间： 40 us；
功能：工作方式设置初始化指令。
其中DL =1 ，8位数据接口DL= 0 ,4位数据接口；
N =1，两行显示N= 0，一行显示；
F =1，5 *10点阵字符F =0，5* 7点阵字符。

表7 CGRAM地址设置
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0
运行时间：40 us；
功能设置：CGRAM地址A5~A0 =0~3FH。

RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
表8 DDRAM地址设置
运行时间：40us；
功能设置：DDRAM地址；
N= 0 ,一行显示A6~A0= 0~4FH；
N =1 ,两行显示首行A6 ~A0 =00H ~2FH ,次行A6~ A0= 40H~ 67H。

表9 读BF及AC值
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0
功能读忙BF值和地址计数器AC值
其中BF=1：忙;BF= 0：准备好;此时AC值意义为最近一次地址设置CGRAM或
DDRAM 定义

表10 写数据
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
1 0 数 据
运行时间：40 us
功能：根据最近设置的地址性质数据写入DDRAM或CGRAM内

表11 读数据
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
1 1 数 据
运行时间：40 us
功能：根据最近设置的地址性质从DDRAM或CGRAM数据读出

5.3基于HD44780字符型液晶显示器LCM1602的原理及应用
5.3.1 字符型液晶显示器LCM1602的简介
1.1字符型液晶显示器LCM1602接口特性及时序
表12 引脚功能
引脚号 符号 状态 功能
1 Vss 电源地 
2 Vdd +5V逻辑电源 
3 V0 液晶驱动电源 
4 RS 输入寄存器选择 1
5 R/W 输入读 写操作选择
6 E 输入使能信号 
7 DB0 三态数据总线 LSB（数据最低位）
8 DB1 三态数据总线 
9 DB2 三态数据总线 
10 DB3 三态数据总线 
11 DB4 三态数据总线 
12 DB5 三态数据总线 
13 DB6 三态数据总线 
14 DB7 三态数据总线 MSB（数据最高位）
*15 E1 输入 空管脚/背光输入
*16 E2 输入 空管脚/背光输入
1.1.1 点阵字符型液晶显示模块电路框图
 
图5.1点阵字符型液晶显示模块电路框图
1.2控制器接口时序说明
1.2.1 读操作时序

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