中文图形显示控制芯片ST7920的原理与应用

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
摘要:介绍了一种具有4位/8位并行、2线/3线串行等多种接口方式,且内含国标简体中文字库的图形点阵液晶显示控制模块。同时介绍了该芯片的性能特点及接口方式,给出了相应的硬件电路及汉字显示程序。 关键词:串/并接口; 控制模块; 中文图形显示 1 概述 ST7920是台湾矽创电子公司生产的中文图形控制芯片,它是一种内置128%26;#215;64-12汉字图形点阵的液晶显示控制模块,用于显示汉字及图形。该芯片共内置8192个中文汉字(16%26;#215;16点阵)、128个字符的ASCII字符库(8%26;#215;16点阵)及64%26;#215;256点阵显示RAM(GDRAM)。 为了能够简单、有效地显示汉字和图形,该模块内部设计有2MB的中文字型CGROM和64%26;#215;256点阵的GDRAM绘图区域;同时,该模块还提供有4组可编程控制的16%26;#215;16点阵造字空间;除此之外,为了适应多种微处理器和单片机接口的需要,该模块还提供了4位并行、8位并行、2线串行以及3线串行等多种接口方式。 利用上述功能可方便地实现汉字、ASCII码、点阵图形、自造字体的同屏显示,所有这些功能(包括显示RAM、字符产生器以及液晶驱动电路和控制器)都包含在集成电路芯片里,因此,只要一个最基本的微处理系统就可以通过ST7920芯片来控制其它的芯片。ST7920的主要技术参数和显示特性如下: 电源:VDD (-2.7~+5.5V)+5V(内置升压电路,一般无需负压); 功耗:正常模式:450μA,睡眠模式:3μA,低功耗模式:30μA; 显示内容:128列%26;#215; 64行; 显示颜色:黄绿; 显示角度:6:00钟直视; LCD类型:STN; 与MCU接口:8位并行/3位串行; 配置有LED背光显示功能; 带有自动启动复位按钮(reset); 图1 软件功能设置:画面清除、光标显示/隐藏、光标归位、显示打开/关闭、显示字符闪烁、光标移位、显示移位、垂直画面旋转、反白显示、液晶睡眠/唤醒、关闭显示、自定义字符、睡眠模式等。 2 组成原理 ST7920 LCD驱动器由32个普通驱动器(common)及64个段驱动器segment组成,段驱动器的扩充可根据需要由ST7921的段驱动器来提供,一个ST7920可以显示一行8个字或两行4个字,或是配合ST7921来显示两行16个字。ST7920有两种结构形式:ST7920-0A和ST7920-0B,前者内置BIG-5码,用于显示繁体中文字型;而后者内置GB码,用于显示简体中文字型。 图1是ST7920的内部结构框图。在对ST7920读或写时,会用到两个8位的寄存器,一个是数据寄存器DR,另一个是指令寄存器IR。通过数据寄存器DR可以存取DDRAM、CGRAM、CGROM及IRAM的值。待存取的目标RAM的地址可通过命令来选择,每次数据寄存器DR的操作应以上次选择的目标RAM为主体来进行读出或写入。通过RS和RW的状态可以选择不同的读写模式,具体配置方法如表1所列。 表1 ST7920的寄存器读写状态 RS RW 功能说明 低电平0 低电平0 MPU写指令到指令寄存器IR 低电平0 高电平1 读出忙标志及地址计数器的状态 高电平1 低电平0 MPU写指令到数据寄存器DR 高电平1 高电平1 MPU从数据寄存器DR读出指令 忙标志位BF为“1”时,表示内部操作正在进行,即处于忙状态而不接受新的指令,所以,每次接受新指令前,都要读取BF标志,只有当其为“0”时才可接受。 3 ST7920的应用 ST7920有自己的指令集,包括基本指令和扩充指令两大类,其中基本指令有11条,扩充指令有7条。下面以显示RAM(DDRAM)为例来说明ST7920的应用方法。 3.1 文本显示RAM(DDRAM) ST7920的文本显示RAM中提供了8个%26;#215;4行的汉字空间,当对文本显示RAM进行写入时,可以分别显示CGROM、HCGROM与CGRAM的字型;ST7920A可以显示三种字型,分别是半宽的HC-GROM字型、CGRAM字型及中文CGROM字型。三种字型的选择可通过在DDRAM中写入编码来进行设定,各种字型的详细编码如下: 显示半宽字型 :将一位字节写入DDRAM中,范围为02H~7FH的编码。 显示CGRAM字型:这种字型可通过将两个字节的编码写入DDRAM中来实现,总共有0000H、0002H、0004H、0006H四种编码方式。 显示中文字形:将两字节编码写入DDRAM,范围为A1A0H~F7FFHGB码或A140H~D75FHBIG5码的编码。 图2 3.2 绘图RAM(GDRAM) 绘图显示RAM提供128%26;#215;8个字节的存储空间,在更改绘图RAM时,先连续写入水平与垂直的坐标值,再将两个字节的数据写入绘图RAM,地址计数器(AC)会自动加1;在写入绘图RAM期间,绘图显示必须关闭,写入绘图RAM的步骤如下: ①关闭绘图显示功能。 ②将水平的位元组坐标(X)写入绘图RAM地址; ③将垂直的坐标(Y)写入绘图RAM地址; ④将D15~D8数据写入GDRAM中; ⑤将D7~D0数据写入GDRAM中; ⑥打开绘图显示功能。 3.3 显示两行16个汉字的应用举例 图2所示为用ST7920和ST7921显示两行16个汉字的结构原理图。在使用DDRAM显示汉字时,一行显示8个汉字的程序代码如下: 初始化SETUP: LCALL DELAY LCALL DELAY LCALL DELAY MOV A #01H ;CLEAR DISPLAY LCALL WRITE_COM MOV A #00110000B ; FUNCTION SETTING LCALL WRITE_COM MOV A #00000010B ; DDRAM SET TO ′00H′ LCALL WRITE_COM MOV A #00000100B LCALL WRITE_COM MOV A #00001100B ; DISPLAY ON LCALL WRITE_COM MOV A #00000001B ; CLEAR IN G SCREEN LCALL WRITE_COM MOV A #10000000B ; SET DDRAM ADDRESS LCALL WRITE_COM RET MOV A,#80H ;在LCD屏的第一行显示汉字: 欢迎使用ST7920 LCALL WRITE_COM MOV R4 #8 MOV DPTR,#HZCODE D CLR A MOVC A @A+DPTR I NC DPTR LCALL WRITE_DAT CLR A MOVC A @A+DPTR INC DPTR LCALL WRITE_DAT DJNZ R4 DD HZCODE DB ′欢迎使用ST7920′ DB ′ST7920控制芯片′ DB′有:图形、点阵、 DB ′字符等多种模块。 4 结束语 由ST7920构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。因此,ST7920将得到广泛的应用。
编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/ledanddisplay/200703/9297.html
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