基于T6963CFG的LCD在嵌入式系统中的应用_技术

基于T6963CFG的LCD在嵌入式系统中的应用

在嵌入式系统的研发和应用中,选择低价位、高性能的液晶显示设备一直是设计者追求的目标。中小型液晶显示器以其规格多、价位低以及非常适用于嵌入式系统"量身定制"的特点深受研发者的青睐。T6963CFG是TOSHIBA公司生产的一款LCD控制器,可用于不同规格的液晶显示器。深圳汉升公司生产的HS240128显示器采用了这款LCD控制器,其分辨率达240×128,带自扫描电路,具有文本显示、图形显示和图文混合显示功能。

2 T6963CFG控制命令及时序

T6963CFG是一款与大规模LCD驱动器和数据存储器配合使用的LCD控制器。该控制器有8条并行数据、读／写控制、模式选择以及亮度和背光控制等接口线,可以方便地与多种型号的处理器或微控制器直接相连。T6963CFG内置128个字符的字模;外部扩展存储器高达64 KB(HS240128显示器扩展了32 KB),用于显示缓冲区,如文本区、图形区以及自定义字符区;LCD显示窗口能在显示缓冲区内方便地移动。

2.1 控制命令及状态字

T6963CFG命令字有三种基本格式：

    格式1：数据1 数据2 命令码
    格式2：数据1 命令码
    格式3：命令码

在使用格式1时,需要按照数据1、数据2、命令码的先后顺序进行写 *** 作,每次写一个字节。如果选择格式3,只有写命令码的 *** 作。在对LCD读数据或写数据 *** 作之前都要进行状态检测。只有在LCD允许的情况下才可以进行相应的 *** 作。其状态字及其功能如表l所示。

2.2 接口信号及时序

HS240128-1显示器封装后留有21个接口信号线：

    C／D：命令／数据(高／低)选择信号;
    CE：片选(低)信号;
    WR：写(低)信号;
    RD：读(低)信号;
    D0～D7：数据信号;
    FS：字体选择信号(高：6×8,低：8×8);
    FG：外壳安全地;
    VSS：GND(地);
    VDD：逻辑电路和LCD的电源(5 V);
    VD：驱动电压调整输入(亮度);
    VEE：LCD驱动电源(输出,-15 V);
    RST：复位(低)信号;
    K：背光(地);
    A：背光(5 V)。

LCD接口控制信号的读写时序如图1所示。各控制信号的时序可由微控制器的通用输入输出(GPIO)接口仿真实现,例如：C／D为高电平,CE为低电平,WR为高电平以及RD为低电平时,可以从数据线上(D0～D7)读取T6963CFG的状态字。

3 在嵌入式系统中的硬件接口电路

通常LCD产品都具有相应的硬件接口电路,但其类型不尽相同。带自扫描电路,可提供文本、图形和图文混合显示功能的LCD可以方便地与市场提供的嵌入式微控制器或单片机相连,如Phlips公司的LPC2104、2119等。S3C44B0X是Samsung公司提供的高性价比嵌入式片上系统解决方案,采用ARM7TDMI内核,片上集成了丰富的外围元件,特别适用于对成本和功耗敏感的应用。S3C44BOX虽然集成有LCD控制逻辑,但是,HS240128显示器的控制接口内置了控制电路,利用S3C44BOX丰富的GPIO口资源(71个),很容易实现配接。在本系统设计中选用PD0～PD7、PE0～PE2、PG4～PG5作为LCD的控制线和数据线。其电路连接如图2所示。

根据T6963CFG的读写时序和相应的电路配接,读写 *** 作的函数为：

char read(char type) ∥从T6963CFG读取数据

4 显示控制及程序设计

4.1 显示缓冲区的设置

显示缓冲区可分为系统内存显示缓冲区和LCD显示缓冲区。当然,系统也可以只设置LCD显示缓冲区,程序可以只对LCD显示缓冲区进行 *** 作。通常LCD显示缓冲区设置在I／O接口电路中,如HS240128的显示缓冲大小为32 KB。根据需要,LCD显示缓冲区可以定义一个、二个或三个不同的显示区,例如：文本区、图形区和自定义字符字模区。可以自定义各区大小．如图3所示。LCD控制器可以自动将LCD显示缓冲区中文本区和图形区的显示信息向屏幕输出和刷新。屏幕的显示位置与显示缓冲区的位置具有映射对应关系。

在系统内存中设置显示缓冲区,通常是为了规范程序设计,提高工作效率。程序首先对系统内存中的显示缓冲区进行读／写 *** 作,然后将其数据更新到LCD显示缓冲区中。系统内存显示缓冲区分为文本区和图形区,本设计设置8 KB文本区和16 KB的图形区。在字符方式下文本区可映射17个显示页,在图形方式下图形区可映射4个显示页。

4.2 字符和图形显示过程

4.2.1 字符显示过程

在字符方式下,HS240128-1已装配了128个常用字符字模。在指定的文本显示缓冲区写入相应的字符码00H～7FH,即可实现LCD输出字符[1]。该LCD显示器还提供了扩展字符功能,字符码为80H～FFH,它的字形码(8×8点字模)需要提前写入自定义字符的字模缓冲区中。其地址为7800H～7FFFH。在应用中,通过控制FS引脚选择字体大小(1：6×8或0：8×8)。在6×8方式下,屏幕一行可以显示40个字符,在8×8方式下,一行显示30个字符。整屏可以显示16行字符。

系统内存文本缓冲区与LCD文本显示缓冲区有着映射关系．其数据格式是按屏幕格式大小设定的。例如：一行30个字符对应着内存连续的30个字节。一屏(页)16行对应内存连续的480字节。如果内存文本缓冲区为8 KB,可映射17页(共272行),其缓冲区设置为：Text_Buffer[272][30](行列二维数组),内存文本缓冲区中的数据传送到LCD文本缓冲区的过程可以通过下面的代码实现：

LCD控制器自动扫描并显示从内存送来的17页数据的第一页,如果要显示第二页或其他页,只要向LCD控制器重新设置文本区起始地址即可,因此,LCD可以从显示缓冲区的任意位置开始显示。例如．从第二行开始显示,LCD文本区开始地址应该为30(0x001E)。

设置文本区开始地址的过程如下：

4.2.2 图形显示过程

在图形方式下,显示方法是写点作图,每次向图形缓冲区写入数据时,单位是一个字节(8点),HS240128是240x128分辨率,写满一屏(页)共有3840字节。HS240128-1的控制器T6963CFG自动扫描并显示图形缓冲区的信息。系统内存图形显示缓冲区与LCD图形显示缓冲区具有映射关系,其数据格式是按屏幕格式大小设定的。

例如：一行240个点对应着内存连续的30个字节。一屏(页)128行,对应内存连续的3 840字节。设置内存图形缓冲区为16 kB,映射LCD屏4页(共512行)。内存图形缓冲区设置为：Graph-ic_buffer[512][30](行列数组),则将内存图形缓冲区中的数据传送到LCD图形缓冲区的过程可以通过下面的代码实现：