1、畢業(yè)論文聲明本人鄭重聲明：1 .此畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究取得的成果。除 了特別加以標(biāo)注地方外，本文不包含他人或其它機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的 研究成果。對本文研究做出重要貢獻(xiàn)的個人與集體均已在文中作了明確標(biāo) 明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。2 .本人完全了解學(xué)校、學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué) 校與學(xué)院保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交此論文的復(fù)印件和電子版，允 許此文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)學(xué)院可以將此文的全部或部分內(nèi)容編 入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯 編本文。3 .若在大學(xué)學(xué)院畢業(yè)論文審查小組復(fù)審中，發(fā)現(xiàn)本文有抄襲，

2、一切后 果均由本人承擔(dān)，與畢業(yè)論文指導(dǎo)老師無關(guān)。4 .本人所呈交的畢業(yè)論文，是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取 得的成果。論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)布或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等， 均已明確注明出處。論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，不包含任何其他個人 或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究成果做出重要貢獻(xiàn)的 個人和集體，均已在論文中已明確的方式標(biāo)明。學(xué)位論文作者（簽名）：年 月關(guān)于畢業(yè)論文使用授權(quán)的聲明本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的資料（包括圖紙、實 驗記錄、原始數(shù)據(jù)、實物照片、圖片、錄音帶、設(shè)計手稿等），知識產(chǎn)權(quán)歸 屬華北電力大學(xué)。本人完全了解大學(xué)有關(guān)保存，使用畢業(yè)論文的規(guī)定。

3、同 意學(xué)校保存或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版或電子版，允許論 文被查閱或借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文的全部或部分內(nèi)容編入 有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用任何復(fù)制手段保存或編匯本畢業(yè)論文。如 果發(fā)表相關(guān)成果，一定征得指導(dǎo)教師同意，且第一署名單位為大學(xué)。本人 畢業(yè)后使用畢業(yè)論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，第一署名 單位仍然為大學(xué)。本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī) 定，同意如下各項內(nèi)容：按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存學(xué)位 論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保 存或匯編本學(xué)位論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本

4、學(xué)位論文全文或 者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論 文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué) 位論文的全部或部分內(nèi)容編入學(xué)校有關(guān)數(shù)據(jù)庫和收錄到中國學(xué)位論文全 文數(shù)據(jù)庫進(jìn)行信息服務(wù)。在不以贏利為目的的前提下，學(xué)校可以適當(dāng)復(fù) 制論文的部分或全部內(nèi)容用于學(xué)術(shù)活動。論文作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：基于RA8835的液晶屏驅(qū)動程序設(shè)計摘 要：液晶顯示器（LCD）是現(xiàn)代電子產(chǎn)品中應(yīng)用非常廣泛的一種顯示設(shè)備。本設(shè)計 主要介紹了一個基于RA883的液晶屏驅(qū)動程序白設(shè)計，該功能由C8051F02g片機(jī)和 RA8835液晶驅(qū)動芯片兩個核心器件來實現(xiàn)，C

5、8051F020空制RA8835來完成液晶顯示功能。軟件部分用C語言來編寫，詳細(xì)介紹了基于單片機(jī) C8051F020勺應(yīng)用軟件設(shè)計。 本設(shè)計是在原有的硬件平臺的基礎(chǔ)上根據(jù)液晶屏的基本驅(qū)動指令給出了各個模塊的驅(qū)動程序設(shè)計，如任意位置打點、畫線、畫圓、任意位置字符、字符串、漢字的顯示, 并且分析了最基礎(chǔ)的功能模塊一一打點的算法原理。作為打點功能的延伸，編寫了一 個支持圖片顯示的程序。作為顯示漢字功能的延伸，編寫了一個支持任意大小漢字顯 示的程序。最后，把以上各個功能模塊綜合起來顯示，也完成了一個簡單信息界面的顯示。實驗證明這是一種簡單但有效的工作方案，對此進(jìn)行少量修改就可用于很多不 同場合，實用性

6、強(qiáng)。關(guān)鍵詞：C8051F020單片機(jī)；LCD;RA8835;驅(qū)動程序The designation of LCD driver baded on RA8835Abstract: LCD is one of the most popular display in modern electronic devices. The design mainly introduces a designation of LCD driver based on RA8835. The function can be completed with two core devices, C8051F020 MCU a

7、nd RA8835 LCD driver IC. C8051F020 controls RA8835 to complete the LCD function. The software part is complies with the C language, the applicaton software design based on C8051F020 MCU was introduced in detail. According to the LCD basic drive instructions, the design, based on the original hardwar

8、e platform, gives each module driver design. For example, show a point in any position, draw line, draw circle, show a character, character string or Chinese character in any position. The algorithm theory of basic function moduleshow a pointin any position is analysed. As the extend function of sho

9、wing a point, a program supporting picture display is written. As the extend function of showing a Chinese character, a program supporting any size of Chinese character is written. Finally, the above all function module combined, also a simple interface display is completed. Experiments show that th

10、is is a simply designed but well worked project, it is proved that the design can be used in many different occasions modified a little, it can be widely used.Key words : C8051F020 MCU; LCD ;RA8835; driver目錄1 緒論 11.1 研究的意義及背景 11.2 系統(tǒng)概述 31.3 小結(jié) 42硬件系統(tǒng)組成及工作原理 52.1 硬件系統(tǒng)原理框圖 52.2 C8051F020系列單片機(jī) 52.2.1 C

11、8051F020 系列單片機(jī)系統(tǒng)概述 52.3 RA8835液晶驅(qū)動芯片 72.3.1 液晶屏顯示的原理 82.3.2 模塊接口定義 82.3.3 模塊主要硬件構(gòu)成說明 92.3.4 地址計算方法 113軟件設(shè)計基礎(chǔ) 123.1 KeilC51 簡介 123.2 RA8835的基礎(chǔ)指令模塊 133.2.1 系統(tǒng)設(shè)置（SYSTEM SBT 133.2.2 顯示狀態(tài)設(shè)置（DISPLAYON/OFF 143.2.3 CGRAM 首址設(shè)置（CGRAMADR 153.2.4 光標(biāo)地址設(shè)置（CSRW 163.2.5 讀出光標(biāo)地址（CSRR 163.2.6 顯示數(shù)據(jù)寫入（MRWIT>E 163.2.7

12、 顯示數(shù)據(jù)讀出（MREAD 163.3 RA8835的基本驅(qū)動函數(shù) 173.3.1 寫命令函數(shù) 173.3.2 寫數(shù)據(jù)函數(shù) 173.3.3 讀取命令函數(shù) 173.3.4 讀取數(shù)據(jù)函數(shù) 173.3.5 檢測“忙”標(biāo)志函數(shù) 173.4 RA8835 與 C8051F020的接口 定義 173.5 液晶屏初始化 183.5.1 初始化流程圖 183.5.2 初始化程序 194 應(yīng)用程序部分 214.1 打點 214.1.1 打點的算法 214.1.2 打點函數(shù) 214.2 畫直線 224.2.1 畫直線的算法 224.2.2 畫直線函數(shù) 224.3 畫圓 224.3.1 畫圓的算法 224.3.2

13、畫圓函數(shù) 234.4 顯示字符和字符串 234.4.1 顯示字符和字符串的算法 234.4.2 顯示字符和字符串的函數(shù) 234.5 顯示漢字 234.5.1 顯示漢字的算法 234.5.2 顯示漢字的模式 244.5.3 顯示大小不同的漢字 244.5.4 顯示漢字的函數(shù) 244.6 顯示簡單圖片 254.6.1 顯示簡單圖片的算法 254.6.2 顯示簡單圖片的模式 254.6.3 顯示簡單圖片的程序 255演示程序部分 265.1 演示流程圖 265.2 演示過程及畫面顯示 275.2.1 打點 275.2.2 畫直線 275.2.3 畫一組同心圓 285.2.4 顯示字符串 285.2.

14、5 顯示大小不同的漢字 295.2.6 顯示簡單圖片 3031326結(jié)論.參考文獻(xiàn)331.1研究的意義及背景隨著電子產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展， 電子產(chǎn)品的設(shè)計，尤其是人機(jī)交互界面的設(shè) 計日益趨向人性化。顯示器件在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色，這主要體現(xiàn)在它的橋梁角色（bridging role）或者說人機(jī)界面角色（man-machine interface role 中，其發(fā)展趨勢在信息社會中越來越重要。顯示器件分類有多種，但最常見的是按顯示原理分類，即主動發(fā)光顯示和非主動 發(fā)光顯示。主動發(fā)光型（自發(fā)光型）是利用信息來調(diào)制各像素的發(fā)光亮度和顏色，進(jìn) 行直接顯示。非主動發(fā)光型本身不發(fā)光，

15、利用信息調(diào)制光源使其達(dá)到顯示的目的。 主 動發(fā)光顯示器主要有：CRT （陰極射線管顯示）；PDP （等離子體顯示）；ELD （電致 發(fā)光顯示）；LED （發(fā)光二極管顯示）；VFD （真空熒光顯示）；FED （場致發(fā)射顯示）； OLED （有機(jī)發(fā)光二極管顯示）。非主動發(fā)光顯示器主要有：LCD （液晶顯示）；ECD （電化學(xué)顯示）；EPID （電泳成像顯示）。其中，ECD、EPID和ELD這幾種顯示器 應(yīng)用面不大，市場小。早期的顯示器以顯像管（CRT）顯示器為主，但隨著科技不斷進(jìn)步，各種顯示技 術(shù)如雨后春筍般誕生，近來由于液晶顯示器（LCD）具有輕薄短小、低耗電量、無輻 射危險，能顯示復(fù)雜文字及圖

16、形、顯示面積大小隨意、平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不 閃爍等優(yōu)點，在近年來價格不斷下跌的吸引下，逐漸取代 CRT之主流地位，而得到 廣泛的應(yīng)用。液晶顯示器與傳統(tǒng)的顯示器相比，有新的特點：（1）顯示質(zhì)量高液晶顯示器的每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新亮點。因此，液晶顯示器畫面質(zhì)量 高而且絕對不會閃爍，能把眼睛疲勞降到最低。（2）沒有電磁輻射傳統(tǒng)顯示器的顯示材料是熒光粉， 通過電子束撞擊熒光粉而顯示，電子束在打到 熒光粉上的一剎那間會產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁輻射，盡管目前有許多顯示器產(chǎn)品在處理輻射 問題上進(jìn)行了比較有效的處理，盡可能地把輻射量

17、降到最低，但要徹底消除是困難的。 相對來說，液晶顯示器在防止輻射方面具有先天的優(yōu)勢，因為它根本就不存在輻射。 在電磁波的防范方面，液晶顯示器也有自己獨特的優(yōu)勢，它采用了嚴(yán)格的密封技術(shù)將 來自驅(qū)動電路的少量電磁波封閉在顯示器中， 而普通顯示器為了散發(fā)熱量的需要， 必 須盡可能地讓內(nèi)部的電路與空氣接觸，這樣內(nèi)部電路產(chǎn)生的電磁波也就大量地向外 “泄漏” 了。(3)可視面積大對于相同尺寸的顯示器來說，液晶顯示器的可視面積要更大一些。 液晶顯示器的 可視面積跟它的對角線尺寸相同。陰極射線管顯示器顯像管前面板四周有一英寸左右 的邊框不能用于顯示。(4)應(yīng)用范圍廣最初的液晶顯示器由于無法顯示細(xì)膩的字符， 通

18、常應(yīng)用在電子表、計算器上。隨 著液晶顯示技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步， 字符顯示開始細(xì)膩起來，同時也支持基本的彩色 顯示，并逐步用于液晶電視、攝像機(jī)的液晶顯示器、掌上游戲機(jī)上。而隨后出現(xiàn)的 DSTN和TFT則被廣泛制作成電腦中的液晶顯示設(shè)備，DSTN液晶顯示屏用于早期的筆記本電腦；TFT則既應(yīng)用在筆記本電腦上(現(xiàn)在大多數(shù)筆記本電腦都使用TFT顯示屏)，又用于主流臺式顯示器上。(5)畫面效果好與傳統(tǒng)顯示器相比，液晶顯示器一開始就使用純平面的玻璃板， 具顯示效果是平 面直角的，讓人有一種耳目一新的感覺。而且液晶顯示器更容易在小面積屏幕上實現(xiàn) 高分辨率，例如，17英寸的液晶顯示器就能很好地實現(xiàn) 1280X1

19、024分辨率，而通常 18英寸CRT彩顯上使用1280X1024以上分辨率的畫面效果是不能完全令人滿意的。 (6) 數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，不像陰極射線管彩顯采用模擬接口。 也就是說，使用 液晶顯示器，顯卡再也不需要像往常那樣把數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號再行輸出。 理論 上，這會使色彩和定位都更加準(zhǔn)確完美。(7) “身材”勻稱小巧傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器，后面總是拖著一個笨重的射線管。液晶顯示器突破了 這一限制，給人一種全新的感覺。傳統(tǒng)顯示器是通過電子槍發(fā)射電子束到屏幕，因而 顯像管的管頸不能做得很短，當(dāng)屏幕增加時也必然增大整個顯示器的體積。 而液晶顯 示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀

20、態(tài)來達(dá)到顯示目的， 即使屏幕加大，它的體 積也不會成正比的增加，而且在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。(8)功率消耗小傳統(tǒng)的顯示器內(nèi)部由許多電路組成， 這些電路驅(qū)動著陰極射線顯像管工作時， 需 要消耗很大的功率，而且隨著體積的不斷增大，其內(nèi)部電路消耗的功率肯定也會隨之 增大。相比而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比傳統(tǒng)顯示器也要小得多。近年來，隨著單片機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，涌現(xiàn)了多種性能優(yōu)良且成本很低的單片機(jī) 品種。C8051F系列單片機(jī)就是其中之一。在工程應(yīng)用中，C8051F020可在滿足性能要求的前提下，減少浪費、降低成本。為此，本文給出了一種基于C

21、8051F020和RA8835 實現(xiàn)的低成本液晶顯示方案。1.2系統(tǒng)概述最新液晶顯小技術(shù)應(yīng)用離不開最新液晶顯小技術(shù)的發(fā)展。 液晶顯小的發(fā)展是當(dāng)代 持續(xù)發(fā)展速度最快的產(chǎn)業(yè)之一，它的發(fā)展是有規(guī)律的。一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最基本的動 力是市場。(1)市場的角度市場，不外需求和克爭。液晶顯小產(chǎn)業(yè)面對的市場核心也是如此。市場對液晶顯 示的需求和各類顯示器件與液晶顯示的競爭是液晶顯示發(fā)展的最大動力，并決定，主導(dǎo)了液晶顯示的發(fā)展趨勢。市場對液晶顯示的需求不斷擴(kuò)大， 這是有目共睹的，特別 是個人便攜式產(chǎn)品的發(fā)展，例如，移動通訊產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，為液晶顯示的發(fā)展注入 了動力。市場需求的擴(kuò)大，將決定了液晶顯示持續(xù)發(fā)展的基

22、本態(tài)勢。而各類顯示與液晶顯示在市場上的競爭則不僅是液晶顯示發(fā)展的動力，而且將決定液晶顯示發(fā)展的方向和特點。所以液晶顯示的市場競爭是決定液晶顯示持續(xù)發(fā)展趨 勢的。(2)液晶顯小內(nèi)部克爭各個液晶顯示廠商間的競爭和各類液晶顯示器件之間的競爭是液晶顯示內(nèi)部競爭的主要構(gòu)成。各廠商間的競爭主要內(nèi)容是產(chǎn)品的質(zhì)量和性價比。 質(zhì)量越好，市場越歡迎，你就 會賣得多，賺錢多；性價比高，客戶越高興，銷售量越大，你的利潤就更多。 所以， 液晶顯示各廠商間的競爭將會不斷的促進(jìn)液晶顯示質(zhì)量的提高和性價比的提高。 換句 話說，產(chǎn)品越來越好，價錢越來越便宜 一一這是液晶顯示持續(xù)發(fā)展的第一個趨勢。各類液晶顯示之間的競爭對液晶顯示

23、發(fā)展趨勢影響也很大。我們知道，液晶顯示的分類是很多的，例如：TN, STN, TFT等。各種類別的液晶顯示優(yōu)缺點各異，對 用戶來說，他們是互補(bǔ)的，但對各類液晶顯示來說，競爭就促成了他們各自克服缺點， 發(fā)揮優(yōu)點的不斷進(jìn)步，甚至?xí)ぐl(fā)出靈感開創(chuàng)出新的顯示模式。(3)液晶顯示與各類顯示的競爭液晶顯示與其他幾種平板顯示在市場上的競爭是驅(qū)動液晶顯示持續(xù)發(fā)展的又一大動力。近年來，PDP、OLED、DMD、FED等多種非液晶的平板顯示都已經(jīng)陸續(xù) 成熟上市，它們針對液晶顯示的某些不足，如亮度低，不易大屏幕化等缺陷，來勢洶 洶地發(fā)起了對液晶顯示的挑戰(zhàn)。某些觀點喜歡將顯示器分為“代”，而且認(rèn)為“新一 代”的顯示會

24、取代“老一代”的顯示，如最近，某些人即聲稱OLED將會取代液晶顯示。事實上，由于各種顯示各有不同的優(yōu)缺點和各自特性， 一般不可能互相取代，但 是，利用本身的某一特長部分取代或沖擊另一類顯示器件是完全現(xiàn)實的。液晶顯示不得不面對這一挑戰(zhàn)和競爭。這一挑戰(zhàn)和競爭既是對液晶顯示產(chǎn)業(yè)的威脅，又是液晶顯 示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動力。可以預(yù)見，各類平板顯示器件將直面液晶顯示的幾大弱勢 一一被動顯示、亮度低、 對比度不高、背光源功耗大、大屏幕化難度高等發(fā)起挑戰(zhàn)。這既是各類平板顯示器件 發(fā)展趨勢也是液晶顯示為保持持續(xù)發(fā)展的努力方向。1.3 小結(jié)本設(shè)計分為兩個部分，即硬件設(shè)計部分和軟件設(shè)計部分。 硬件設(shè)計部分包括以單 片機(jī)C

25、8051F02M主的驅(qū)動部分和基于 RA8835的320X 240液晶顯示屏部分。本論文 中對設(shè)計所需要的開發(fā)軟件Keil uVision3 有簡單的說明，對作為硬件設(shè)計核心的 C8051F02M片機(jī)的管腳配置也有說明，對單片機(jī) C8051F02訴口 RA8835芯片的接口 連接也有相應(yīng)說明。軟件部分采用C語言編寫驅(qū)動程序，其軟件實現(xiàn)流程圖、圖解說 明及實現(xiàn)程序都在文中有敘述，文中對程序也有詳細(xì)的解釋。2硬件系統(tǒng)組成及工作原理2.1 硬件系統(tǒng)原理框圖圖2-1 LCD控制驅(qū)動及其接口2.2 C8051F020系列單片機(jī)2.2.1 C8051F020系列單片機(jī)系統(tǒng)概述本系統(tǒng)選用性能優(yōu)良且成本較低的

26、SOC單片機(jī)C8051F020作為控制核心。C8051F020/1湍件是完全集成徐M合信號系統(tǒng)級MCU芯片,具有64個數(shù)字I/O引腳（C8051F020 或32個數(shù)字I/O引腳（C8051F021/3）。其主要的內(nèi)部資源有：高 速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核（可達(dá)25MIPS）,全速、非侵入式的在系 統(tǒng)調(diào)試接口（片內(nèi)）,真正 12 位（C8051F020/1）或 10 位（C8051F022/3）、100 ksps 的8通道ADC,帶PGA和模擬多路開關(guān)，真正8位500 ksps白ADC ,帶PGA和8通道模 擬多路開關(guān)，兩個12位DAC,具有可編程數(shù)據(jù)更新方式，64K字節(jié)可在

27、系統(tǒng)編程的 FLASH 存儲器，4352 （4096+256）字節(jié)的片內(nèi)RAM,可尋址64K字節(jié)地址空間的外 部數(shù)據(jù)存儲器接口，硬件實現(xiàn)的 SPI、SMBus/ I2C和兩個UART串行接口，5個通用 的16位定時器，具有5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)器/定時器陣列，片內(nèi)看門狗定時 器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器。每個MCU都可在工業(yè)溫度范圍（-45C到+85C）內(nèi) 用2.7V-3.6V的電壓工作。端DI/O、/RST和JTAG引腳都容許5V的輸入信號電壓。 C8051F020為100腳TQFP封裝（見圖2-2）,其原理框圖如圖2-3所示。Emiiinni141NCeuq)HOUiqqi1UX

28、(am)A1, 20At6 05d.15A2a 951.001. 05b6 172227D1, gDI11> OQ-«01 soE1a CHOElM guuuyuuuuuiiii1iwmnnnnn圖 2-2 C8051F020 的 TQFP100封裝 JiiJTO© IXJKP IXfW 15 niJAHT 1 4昨小鬻庠仁總在武Fbt 口 圖2-3 C8051F020 原理框圖2.3 RA8835液晶驅(qū)動芯片320240B使用功能強(qiáng)大的RA8835/ SED1335作為控制器。適配Intel8080系列和 M6800系列MPU的兩種操作時序電路，通過硬件設(shè)置，可選擇

29、二者之一。4位顯示 數(shù)據(jù)線，傳輸數(shù)據(jù)迅速；具有強(qiáng)大的作圖功能；支持文本顯示、圖形顯示以及圖形和 文本混合顯示具備簡捷的MPU接口和功能齊全的控制指令集。采用SMT工藝制作, 結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，使用壽命長。芯片特性如下：供電電壓為 5.0V土0%, 320>240點陣顯示, LCD: FSTN, 1/240 duty, 1/17 bias, 6:00 視角，64KB 顯示RAM ,內(nèi)含 160 種5M 點 陣字體的字符，溫度補(bǔ)償功能，對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。外形尺寸如圖2-7所示：1血*0W圖2-7 320240液晶顯示器外形圖表2-1320240液晶顯示器外形圖尺寸項目標(biāo)準(zhǔn) 尺 寸單位模塊體積160L

30、 X109WX 12Hm視域122 >9m行列點陣數(shù)320 >24dot點距離0.36 0.36m點大小0.33 0.33m2.3.1 液晶屏顯示的原理液晶是一種介于液體與固體之間的熱力學(xué)的中間穩(wěn)定相。在一定的溫度范圍內(nèi)，它既有液體的流動性和連續(xù)性，又有晶體的各向異性。具分子呈長棒形，長度比較大, 分子是一個剛性體，不能彎曲，分子中心一般有一個橋鏈，分子兩頭有極性。液晶是 一種特殊的物質(zhì)，它具有四壁效應(yīng)。在定向膜的作用下，液晶分子在正、背玻璃電極 上呈水平排列。但是，它們排列的方向互為正交，而玻璃間的分子呈連續(xù)扭轉(zhuǎn)過渡。 這樣的構(gòu)造能使液晶對光產(chǎn)生旋光作用，使光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度

31、。平時，當(dāng)外部光線通過上偏振片之后就形成了偏振光，偏振方向呈垂直方向。當(dāng)此偏振光通過液晶材料后，旋轉(zhuǎn) 90度，偏振方向變成水平方向。由于此方向與下 偏振片的偏振方向一致，因此光線完全能夠穿過下偏振片而達(dá)到反射板，再經(jīng)反射后沿原路返回，從而呈現(xiàn)出透明狀態(tài)。當(dāng)在液晶盒的上、下電極施加一定的電壓后，電 極部分的液晶分子就會轉(zhuǎn)成垂直排列， 從而失去旋光性。因此，從上偏振片入射的偏 振光不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)。當(dāng)此偏振光到達(dá)下偏振片時，因為其偏振方向與下偏振片的方向 垂直，而被下偏振片吸收，光線無法到達(dá)發(fā)射極板形成反射，所以呈現(xiàn)出黑色。實際 應(yīng)用時，可根據(jù)需要將電極做成各種文字、數(shù)字或點陣。2.3.2 模塊接口定

32、義表2-2 RA8835模塊接口定義/J21 J3j接口定義100DaDisplay Data2>1DlDisplay7 Data312D?Display Data403D3Display Data5MSfUSDisplay Off6FLUFLHFrane Signal7MMAlternate Signal for led8LPLPData Latch ?ulse9XCkKCKData Shift Pulse1 0vccVCCP oireir posit ive1 1GH>CM)Por&r Ground12VO IT,io ITVqLx Output13VA：）JYADJi

33、ve Voir Adjust14LED+FGBackl iffh.t Anode (Sv)frame G-rcuod.J1接n癥又1G疝?cwer Gt ci nd1VCPower poi t i vejieeat ive Volt Adjust4TTril# Signal5RDRead Si£E3I6CSChip Select7H: Dati L Hlns-tructicn Code&RESReset Sign al9BQData bus .0-7 There state I/O cchldod terjtinal10DB1Um2DBJ13W1 4DB5151 6DRJ17

34、LECHBacklight Anodt i 5v.1 8VOPNegat ive Volt Output19LE»+BacklAnode( av20LEt-Back!ight CathodeOv jDB0DB7:三態(tài)數(shù)據(jù)總線，可直接掛在 MCU的數(shù)據(jù)總線上； CS:片選信號，低電平有效，MCUI訪問RA8835時，應(yīng)將其置低； RD:為8080接口時，該腳為讀操作信號；為 M6800接口時，則為使能信號； WR:為8080接口時，該腳為寫操作信號；為 M6800接口時，則為是寫操作信號； A0: I/O緩沖器選擇信號，當(dāng)A0為。時，寫數(shù)據(jù)參數(shù)和讀忙標(biāo)志，當(dāng) A0為1時， 寫指令代碼和

35、讀數(shù)據(jù)；RES:復(fù)位信號，低電平有效，當(dāng)重新啟動RA8835時，還需要使用指令SYSTEMSET0 SEL1、SEL2:接口時的類型選擇信號。2.3.3 模塊主要硬件構(gòu)成說明(1) SEL1 腳接低時選擇Intel8080時序(模塊上JP1-80接10K電阻)，接高時選擇M6800 時序(模塊上JP1-68接10K電阻)。(2) 忙標(biāo)志(BF)MPU訪問RA8835不需要判斷其是否“忙”，RA8835隨時準(zhǔn)備接受MPU訪問并 在內(nèi)部時序下及時地把MPU發(fā)來的數(shù)據(jù)、指令就位。在MPU訪問顯示存儲器時這樣 做雖然滿足了 MPU的實時控制，但是犧牲了內(nèi)部顯示掃描的數(shù)據(jù)讀取周期，也就是 要中斷為顯示驅(qū)

36、動而讀取顯示數(shù)據(jù)的操作，因而不可避免地將在顯示屏上出現(xiàn)“雪花” 現(xiàn)象。如果僅僅幾次操作，這種中斷在瞬間出現(xiàn)，由于人眼在視覺上的惰性而看不出 “雪花”現(xiàn)象，但當(dāng)大量的數(shù)據(jù)被傳送時，“雪花”對顯示的影響將不可忽略。為了避免“雪花”的影響，使 MPUD的操作對顯示的影響最小，RA8835在接口 部提供一個狀態(tài)信號 “忙”標(biāo)志BF。忙標(biāo)志寄存器是一個只讀寄存器，它僅有1 位“忙”標(biāo)識位BF。在傳送完1行有效顯示數(shù)據(jù)到下1行傳送開始之間的間歇內(nèi)BF=0。 在這段時間內(nèi)RA8835將不讀取顯示數(shù)據(jù)，此時RA8835接應(yīng)MPU對顯示存儲器的訪問 將不會影響顯示效果。BF=1則表示控制器正在向顯示模塊傳送有效

37、數(shù)據(jù)，此時 RA8835接應(yīng)MPU對顯示存儲器的訪問將會影響顯示效果，只是根據(jù) MPU訪問的頻率 決定影響顯示的強(qiáng)弱。BF標(biāo)志可以在數(shù)據(jù)總線的D6位上讀出。(3)復(fù)位電路RA8835內(nèi)部配置有復(fù)位電路，具控制端/RES為施密特觸發(fā)器輸入，復(fù)位信號 為低有效，具低電平寬度應(yīng)大于200uS。復(fù)位電路將RA8835內(nèi)部電路復(fù)位，重新啟 動工作需要寫入指令SYSTEM SET指令代碼及其P1參數(shù)。(4) 顯示RAMRA8835的64K顯示RAM 分為文本顯示特性區(qū)和圖形顯示區(qū) 2個顯示特性區(qū)。 RA8835中還有專門的寄存器來控制2種顯示特性區(qū)?？梢杂?種特性單獨顯示，也 可以通過某種邏輯關(guān)系將兩種顯

38、示特性合成顯示 ，這些都是通過軟件指令設(shè)置實現(xiàn)的。2個顯示特性區(qū)：文本顯示特性區(qū)此RAM區(qū)專用于文本方式顯示，在訪問RAM區(qū)中每個字節(jié)的數(shù)據(jù)都認(rèn)為是字 符代碼?？刂破鲗⑹褂迷撟址a確定字符庫中字符的所在位置,然后將相應(yīng)的字模數(shù)傳送至液晶顯示屏模塊上。在液晶屏上出現(xiàn)該字符的 8X8點陣塊，即文本顯示RAM 的1個字節(jié)對應(yīng)顯示屏上的8X8點陣。圖形顯示區(qū)此RAM區(qū)專用于圖形方式顯示。在該顯示 RAM區(qū)中每個字節(jié)的數(shù)據(jù)直接被送 到液晶模塊上顯示。每個位的電平狀態(tài)決定顯示屏上 1個點顯示狀態(tài)，“1”為顯示, “0”為不顯示，所以圖形顯示RAM的1個字節(jié)對應(yīng)顯示屏上的8X1點陣。RA8835能夠同時管

39、理三到四個顯示區(qū)。每個顯示區(qū)都擁有自己的的顯示特性。這里將四個區(qū)定義為第一顯示區(qū)L1、第二顯示區(qū)L2、第三顯示區(qū)L3、第四顯示區(qū)L4。 RA8835以第一和第二顯示區(qū)為主顯示區(qū)，第三第四顯示區(qū)為輔顯示區(qū)。在控制單屏 結(jié)構(gòu)液晶顯示驅(qū)動系統(tǒng)時，RA8835可以分別或同時使用第一、第二和第三顯示區(qū)。在控制雙屏液晶顯示驅(qū)動系統(tǒng)時，RA8835需要組合使用所有四個顯示區(qū)。在這種情 況下，第一、第二僅管理顯示屏上半屏的顯示數(shù)據(jù)，第三、第四顯示區(qū)管理顯示屏的 下半屏的顯示數(shù)據(jù)，并規(guī)定第一和第三顯示區(qū)合成為一控制全屏顯示，第二和第四合成為一控制全屏顯示。管理顯示區(qū)由如下幾個參數(shù)寄存器：顯示起始地址寄存器SAD

40、: 該地址寄存器為16位寄存器，其作用是為顯示驅(qū)動提供顯示區(qū)域的首地址。 該寄存器 由四個，分別管理四個顯示區(qū)，它們是：SAD1SAD4,分別為第一到第四顯示區(qū)的 首地址寄存器。顯示區(qū)寬度寄存器 AP:該寄存器為16位寄存器，指示顯示區(qū)一行所 占的單元數(shù)，也可以稱為顯示區(qū)的寬度。顯示區(qū)的寬度對四個顯示區(qū)來說是統(tǒng)一的。顯示區(qū)長度寄存器SL:該寄存器為8位寄存器，指示顯示區(qū)占多少行，每行由AP個字 節(jié)。顯示區(qū)長度寄存器有兩個SL1和SL2。分別管理第一、三顯示區(qū)，第四、四顯示 區(qū)間接地受SL1和SL2管理。(5)字符發(fā)生器內(nèi)嵌字符發(fā)生器CGRQM在此字符發(fā)生器中固化了 160種5X7點陣字符的字模

41、。 隨機(jī)字符發(fā)生器CGRAM可根據(jù)用戶需要隨時建立和修改。RA8835能給用戶提供2個 自定義字符發(fā)生器的數(shù)據(jù)區(qū)，每個區(qū)占有 256個字節(jié)，為32個代碼。第一自定義字 符數(shù)據(jù)區(qū)CGRAM的代碼范圍規(guī)定為80FH9FH第二自定義字符數(shù)據(jù)區(qū)CGRAM的代碼 范圍規(guī)定為E0十FFH當(dāng)使用這2個區(qū)的字符代碼時，控制部自動的到 CGRAM或 CGRAMT2尋址，提取相應(yīng)的字模數(shù)據(jù)。由于2個區(qū)的代碼不連續(xù)，所以地址就不會連 續(xù)，這樣造成顯示空間的浪費，因此控制器在管理第二自定義字符數(shù)據(jù)區(qū)時配置了 40H 異或電路，使E0HKFFH范圍內(nèi)的代碼經(jīng)異或電路后產(chǎn)生新的代碼 A0HKBFH由此使 其與第一自定義數(shù)

42、據(jù)區(qū)的地址連接起來，這一特點在建立第二自定義數(shù)據(jù)區(qū)時需特別注意。2.3.4 地址計算方法如表2-3所示，是屏幕與DDRAM的對應(yīng)關(guān)系?？梢钥闯?，從 00H到257FH為 第一顯示區(qū)的地址，從2580H到4AFF為第二顯示區(qū)的地址，依次類推?？刂破鲗⑺?平方向320點分為40個字節(jié)，尋址范圍為039。垂直方向240點以點為最小尋址單 位，故尋址范圍為0239。其簡單地址映射關(guān)系如圖2-8所示，寫數(shù)據(jù)時以字節(jié)為單 位寫入，每個字節(jié)對應(yīng)屏幕上的 8歹例如，向地址01H寫入數(shù)據(jù)0x11,則第0行 的第7-15列的第7、9、11、13列被點亮顯示。一 第。行空311-319列（本行第甜個子后第1亍第1

43、了列1本行第1行）丁表2-3屏幕與DDRAM的對應(yīng)關(guān)系表SEG卜SEG8SEG9- SEG16SEG30舁 SEG312SEG31A SEG320COM100H01H26H27HCOM228H29H4EH4FHCOM2392530H2531H2557H2558HCOM2402559H255AH257FH2580H圖2-8簡單地址映射關(guān)系圖3軟件設(shè)計基礎(chǔ)3.1 KeilC51 簡介KeilC51是Keil Software公司推出的51系列單片機(jī)兼容匯編語言和 C語言的軟 件開發(fā)工具。它提供了基于 Windows的集成開發(fā)環(huán)境uVision3,擁有豐富的庫函數(shù) 和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，同時

44、具備功能強(qiáng)大的軟件仿真和硬件仿真功能；另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件 時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。使用C語言肯定要使用到C編譯器，以便把寫好的C程序編譯為機(jī)器碼，這 樣單片機(jī)才能執(zhí)行編寫好的程序。Keil uVision3是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的 軟件之一，它支持眾多不同公司的 MCS51架構(gòu)的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于 一體，同時還支持，PLM ,匯編和C語言的程序設(shè)計，它的界面和常用的微軟 VC+ 的界面相似，在調(diào)試程序，軟件仿真方面有很強(qiáng)大的功能。因此很

45、多開發(fā) 51應(yīng)用的 工程師或普通的單片機(jī)愛好者，都對它十分喜歡。與匯編語言相比，C語言在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性和可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因 而易學(xué)易用。KeilC51生成的目標(biāo)代碼效率非常高，多數(shù)語句生成的匯編代碼緊湊， 容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。KeilC51編譯器是一個完全支持 ANSI標(biāo)準(zhǔn)的C語言編譯器，除少數(shù)關(guān)鍵地方外， KeilC51和標(biāo)準(zhǔn)ANSI C語言是基本相似的；但是由于 51單片機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性， KeilC51在ANSI C的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些擴(kuò)展，使其能夠更有效的利用單片機(jī)的各種 資源。深入理解并應(yīng)用C51對ANSI C的擴(kuò)展，是學(xué)習(xí)C51的關(guān)鍵之一，因為

46、大多數(shù) 擴(kuò)展功能都是直接針對C51系列單片機(jī)硬件設(shè)計的。常用的KeilC51的擴(kuò)展主要包括：數(shù)據(jù)類型；存儲類型；存儲模型；指針；中斷 函數(shù)；再入函數(shù)。在整個設(shè)計過程中我們主要使用 keil C51這個軟件進(jìn)行編寫程序，所以我們首先 先了解下這個軟件的使用方法。(1)點擊PROJECT菜單，給程序項目命名，以后可以直接點擊此文件以打開先前 做的項目；(2)選擇所要的單片機(jī)；(3)在項目中創(chuàng)建新的程序文件或者加入舊程序文件；(4)保存新的程序、看是否有語法錯誤并將其加入到項目中；(5)掌握新建程序項目和編譯運行仿真的基本方法，使用軟件默認(rèn)的編譯設(shè)置，對加入在項目中的C程序文件進(jìn)行編譯；（6）進(jìn)入調(diào)

47、試模式，打開用行調(diào)試窗口，再按運行鍵，這時就可以看到用行調(diào)試窗 口中的結(jié)果了，這樣就完成了第一個 C項目；最后，要停止程序運行回到文件編輯模式中，就要先按停止按鈕再按開啟關(guān)閉調(diào)試模式按鈕，然后就可以進(jìn)行關(guān)閉 KEIL等相關(guān)操作了。3.2 RA8835的基礎(chǔ)指令模塊3.2.1 系統(tǒng)設(shè)置（SYSTEM SET01000000該指令為RA8835等的初始化而配置的。它規(guī)定了 RA8835工作所必需的各種 參數(shù)。該指令是MPU操作RA8835控制器時首先要寫入的指令。如果該指令參數(shù) 的設(shè)置不適合所要控制的液晶模塊的特性， 那么MPU就不能對液晶顯示模塊的控 制系統(tǒng)做所希望的顯示效果。該指令帶有 8個參

48、數(shù)。各參數(shù)的功能如下：DR0IV1W/SM2M1M0DR:輔助位移時鐘周期的選擇位。DR=0為正常運行；DR=1為使用輔助位移時鐘周期。通常選取DR=0oIV :負(fù)向字符顯示時屏面邊界選擇位。IV=0為畫面首行作為邊界；IV=1則無邊界。 通常選取IV=1。說明：在文本顯示方式下，第一行顯示的字符時頂大的，沒有大頭。所以在制作 負(fù)向字符顯示時的效果就不太理想。此時使用IV參數(shù)位在顯示控制時制造出一行空行 作為大頭，以達(dá)到理想的顯示效果。W/S：適配驅(qū)動系統(tǒng)選擇位。該位將選擇產(chǎn)生驅(qū)動時序信號的類型。 W/S = 0為單 屏LCD驅(qū)動系統(tǒng)，W/S=1為雙屏LCD驅(qū)動系統(tǒng)。M2:外部字符發(fā)生器的字體

49、選擇位。M2=0為8刈點陣字體；M2=1為8M6點 陣字體。M1 :外部字符發(fā)生器 CGRAM代碼區(qū)選擇位。M1=0選擇CGRAM1 ,字體代 碼為80H9FH; M1=1選擇 CGRAM1+CGRAM2 ,字符代碼為 80H9FH和 E0HFFH。M0:字符發(fā)生器選擇位。M0=0選擇內(nèi)部字符發(fā)生器；M0=1選擇外部字符 發(fā)生 器，此時內(nèi)部字符發(fā)生器被屏蔽，字符代碼全部供給外部字符發(fā)生器使用。WF0000FXWF:交流驅(qū)動波形選擇位。通常選 WF=1。FX:字符體寬度設(shè)置參數(shù)（點列數(shù)）。FX=字符寬十字間距，F(xiàn)X的范圍是07WF0000FYFY:字符體高度設(shè)置參數(shù)（點行數(shù)）。FY=字符高+行間

50、距，F(xiàn)Y的范圍是0FP4:C/RC/R:有效顯示窗口設(shè)置。C/R值設(shè)置了顯示屏上有效顯示的字符數(shù)，它的 值可以選擇比顯示屏的實際長度小一些，但是余留的部分不能超過64點列。C/R值的范圍是00HEFH。P5:TC/RTC/R:驅(qū)動頻率的時間常數(shù)。TC/R是晶振頻率轉(zhuǎn)換成模塊的工作頻率FR的時 問常數(shù)。它可以由下式求出：fOSC>9XTC/RX L/F X FRTC/R> C/R+4FR為幀掃描頻率，通常取值為FR=70Hz在控制大規(guī)模顯示模塊時，在最大振 蕩頻率10MH/，要滿足TR/O值要求，就要降低液晶顯示的幀掃描頻率 FR。該參數(shù)的設(shè)置有時非常重要，錯誤的設(shè)置可引起以下幾種現(xiàn)

51、象：行掃描停止且出現(xiàn)高對比度的水平線；顯示不穩(wěn)定，出現(xiàn)閃爍或全亮或全暗；LP信號不足或不存在P6：L/FL/F:掃描驅(qū)動的幀參數(shù)。L/F值設(shè)置了控制器所要控制的液晶顯示驅(qū)動系統(tǒng) 的 掃描行數(shù)，其倒數(shù)為占空比系數(shù)。范圍是 00HFFH。P7：APLAP：在顯示存儲器內(nèi)分配給一個顯示行的單元數(shù)（字節(jié)數(shù)）。P8：APHAP:在顯示存儲器內(nèi)分配給一個顯示行的單元數(shù)（字節(jié)數(shù)）。AP為雙字節(jié)參 數(shù)，APL為低8位，APH為高8位。通常AP取值為C/R+1或大于C/R的整數(shù)，以方 便計算顯示行的顯示存儲器地址。格式:0101100ON/OFF3.2.2顯示狀態(tài)設(shè)置(DISPLAY ON/OR)F該指令設(shè)置了

52、顯示的各種狀態(tài)。包括：顯示的開關(guān)狀態(tài)、光標(biāo)的顯示狀態(tài)和各 顯示區(qū)顯示狀態(tài)的設(shè)置。該指令帶有一個參數(shù)。其功能如下：FP5FP4FP3FP2FP1FP0FC1FC0FC1,FC0：光標(biāo)狀態(tài)設(shè)置。如下表所示FC1FC0光標(biāo)顯示狀態(tài)00r光標(biāo)顯示關(guān)閉01光標(biāo)顯示，但不閃爍10光標(biāo)以FR/32Hz的頻率閃爍顯示11光標(biāo)以FR/64Hz的頻率閃爍顯示FP1, FP0:顯示一區(qū)狀態(tài)設(shè)置位FP3, FP2:顯示二，四區(qū)狀態(tài)設(shè)置位FP5, FP4:顯示三區(qū)狀態(tài)設(shè)置位。FC1FC0顯示一區(qū)狀態(tài)FP3FP2顯示二，四區(qū)狀態(tài)FP5FP4顯示三區(qū)狀態(tài)00回向顯小關(guān)閉01畫面顯不，但不閃爍10回向以FR/32Hz的頻率閃

53、爍顯示11回向以FR/64Hz的頻率閃爍顯示說明：這些參數(shù)位都是控制著各顯示區(qū)的顯示狀態(tài)，該狀態(tài)的實現(xiàn)需要在顯 示總開關(guān)為開顯示狀態(tài)的前提下。1.1.3 CGRAM 首址設(shè)置（CGRAMADR格式:該指令設(shè)CGRAM的起始地址SAG。從該地址SAG起的2K字節(jié)的空間（M2=0）P1:P2:或4K字節(jié)空間（M2=1）為CGRAM區(qū)域。該指令帶有兩個參數(shù)，他們是:SAGLSAGHSAG： CGRAM起始地址。SAGL為SAG的低8位。SAGH為SAG的高8位。說明：SAG所指地址對應(yīng)白是字符代碼00H的字模首地址，所以對CGRAM1的首地 址為SAG+80H 8。CGRAM2區(qū)域的字符代碼為E0H

54、FFH, 但是由于控制部在 CGRAM2尋址上安置了異或40H電路，所以CGRAM2的地址應(yīng)按A0HBFH計算，即 CGRAM2的首地址為SAG+A0H 8。1.1.4 光標(biāo)地址設(shè)置（CSRW格式:01000110該指令由兩個功能，其一作為當(dāng)前光標(biāo)顯示的位置，其二作為顯示存儲器當(dāng)前的 地址指針。如果光標(biāo)指針指向有效顯示區(qū)域之外時，光標(biāo)將自動消失，但不影響顯示 數(shù)據(jù)的讀、寫。光標(biāo)指針在 MPU的每次讀、寫顯示數(shù)據(jù)操作后，將根據(jù)最近設(shè)置 的光標(biāo)指針移動方向而自動修正。光標(biāo)指針不受畫面滾動操縱的影 響。該指令帶有兩個參數(shù)，功能如下：P1：CSRLCSRHP2：CSR:光標(biāo)指針。CSRL為低8位，CSR為高8位。1.1.5 讀出光標(biāo)地址（CSRR01000111該指令代碼寫入后，MPU將從RA8835數(shù)據(jù)通道讀出當(dāng)前的光標(biāo)指針值。 光標(biāo)指 針讀出的順序是先CSRL,再CSRH。P1：CSRLCSRHP2：CSR：光標(biāo)指針。CSRL為低8位，CSR為高8位。1.1.6 顯示數(shù)據(jù)寫入（MRWITE格式:010000