第70節(jié)：深入講解液晶屏的構(gòu)字過(guò)程
從業(yè)近十年!手把手教你單片機(jī)程序框架 第70講
開(kāi)場(chǎng)白：
液晶屏模塊本身帶控制芯片，驅(qū)動(dòng)液晶屏的本質(zhì)就是單片機(jī)通過(guò)串行或者并行方式，根據(jù)芯片資料指定的協(xié)議跟液晶芯片進(jìn)行通訊的過(guò)程。這個(gè)詳細(xì)的通訊協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序廠家都會(huì)免費(fèi)提供的，也可以在網(wǎng)上找到大量的示范程序。那么我們最應(yīng)該關(guān)注的核心是什么?我認(rèn)為最核心的是要理清楚程序坐標(biāo)與實(shí)際顯示坐標(biāo)之間的關(guān)系規(guī)律。本程序不使用模塊自帶的字庫(kù)，而是使用自己構(gòu)造的字庫(kù)，目的就是為了讓讀者理解更底層的字模顯示。
這一節(jié)要教會(huì)大家三個(gè)知識(shí)點(diǎn)：
第一個(gè)：對(duì)于驅(qū)動(dòng)芯片是st7920的12864液晶屏，它的真實(shí)坐標(biāo)體系的本質(zhì)是256x32的點(diǎn)陣液晶屏。
第二個(gè)：鴻哥刻意在驅(qū)動(dòng)顯示函數(shù)里增加了大延時(shí)函數(shù)，目的是通過(guò)慢鏡頭回放，讓大家觀察到橫向取模的字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的。
第三個(gè)：數(shù)組帶const關(guān)鍵字，表示數(shù)據(jù)常量存放在ROM程序區(qū)，不占用RAM的變量。
具體內(nèi)容，請(qǐng)看源代碼講解。
(1)硬件平臺(tái)：
基于朱兆祺51單片機(jī)學(xué)習(xí)板。
(2)實(shí)現(xiàn)功能：開(kāi)機(jī)上電后，可以觀察到0x01,0x02,0x03,0x04這4個(gè)顯示數(shù)字在不同的排列方式下，出現(xiàn)在不同的液晶屏顯示位置。也可以觀察到“饅頭”這兩個(gè)字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的，加深理解字模數(shù)組跟顯示現(xiàn)象的關(guān)系。
(3)源代碼講解如下：
#include "REG52.H"
sbit LCDCS_dr = P1^6; //片選線(xiàn)
sbit LCDSID_dr = P1^7; //串行數(shù)據(jù)線(xiàn)
sbit LCDCLK_dr = P3^2; //串行時(shí)鐘線(xiàn)
sbit LCDRST_dr = P3^4; //復(fù)位線(xiàn)
void SendByteToLcd(unsigned char ucData); //發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到液晶模塊
void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS); //模擬SPI發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令或者數(shù)據(jù)給液晶模塊的底層驅(qū)動(dòng)
void WriteCommand(unsigned char ucCommand); //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令給液晶模塊
void LCDWriteData(unsigned char ucData); //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)給液晶模塊
void LCDInit(void); //初始化 函數(shù)內(nèi)部包括液晶模塊的復(fù)位
void display_lattice(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char *ucArray,unsigned char ucFbFlag,unsigned int x_amount,unsigned int y_amount); //顯示任意點(diǎn)陣函數(shù)
void display_clear(void); // 清屏
void delay_short(unsigned int uiDelayshort); //延時(shí)
/* 注釋一：
* 數(shù)組帶const關(guān)鍵字，表示數(shù)據(jù)常量存放在ROM程序區(qū)，不占用RAM的變量
*/
const unsigned char Hz1616_man[]= /*饅 橫向取模 16X16點(diǎn)陣 網(wǎng)上有很多免費(fèi)的字模軟件生成字模數(shù)組 */
{
0x21,0xF8,0x21,0x08,0x21,0xF8,0x3D,0x08,0x45,0xF8,0x48,0x00,0x83,0xFC,0x22,0x94,
0x23,0xFC,0x20,0x00,0x21,0xF8,0x20,0x90,0x28,0x60,0x30,0x90,0x23,0x0E,0x00,0x00,
};
const unsigned char Hz1616_tou[]= /*頭 橫向取模 16X16點(diǎn)陣 網(wǎng)上有很多免費(fèi)的字模軟件生成字模數(shù)組 */
{
0x00,0x80,0x10,0x80,0x0C,0x80,0x04,0x80,0x10,0x80,0x0C,0x80,0x08,0x80,0x00,0x80,
0xFF,0xFE,0x00,0x80,0x01,0x40,0x02,0x20,0x04,0x30,0x08,0x18,0x10,0x0C,0x20,0x08,
};
/* 注釋二：
* 為了方便觀察字模的數(shù)字與顯示的關(guān)系，以下3個(gè)數(shù)組的本質(zhì)是完全一樣的，只是排列不一樣而已。
*/
const unsigned char Byte_1[]= //4橫，1列
{
0x01,0x02,0x03,0x04,
};
const unsigned char Byte_2[]= //2橫，2列
{
0x01,0x02,
0x03,0x04,
};
const unsigned char Byte_3[]= //1橫，4列
{
0x01,
0x02,
0x03,
0x04,
};
void main()
{
LCDInit(); //初始化12864 內(nèi)部包含液晶模塊的復(fù)位
display_clear(); // 清屏
display_lattice(0,0,Byte_1,0,4,1); //顯示<4橫，1列>的數(shù)組數(shù)字
display_lattice(0,16,Byte_1,1,4,1); //顯示<4橫，1列>的數(shù)組數(shù)字 反顯
display_lattice(7,0,Byte_2,0,2,2); //顯示<2橫，2列>的數(shù)組數(shù)字
display_lattice(7,16,Byte_2,1,2,2); //顯示<2橫，2列>的數(shù)組數(shù)字 反顯
display_lattice(8,0,Byte_3,0,1,4); //顯示<1橫，4列>的數(shù)組數(shù)字
display_lattice(8,16,Byte_3,1,1,4); //顯示<1橫，4列>的數(shù)組數(shù)字 反顯
display_lattice(14,0,Hz1616_man,0,2,16); //顯示<饅>字
display_lattice(15,0,Hz1616_tou,0,2,16); //顯示<頭>字
display_lattice(14,16,Hz1616_man,1,2,16); //顯示<饅>字 反顯
display_lattice(15,16,Hz1616_tou,1,2,16); //顯示<頭>字 反顯
while(1)
{
;
}
}
/* 注釋三：真實(shí)坐標(biāo)體系的本質(zhì)。
* 從坐標(biāo)體系的角度來(lái)看，本液晶屏表面上是128x64的液晶屏，實(shí)際上可以看做是256x32的液晶屏。
* 把256x32的液晶屏分左右兩半，把左半屏128x32放在上面，把右半屏128x32放下面，就合并成了
* 一個(gè)128x64的液晶屏。由于液晶模塊內(nèi)部控制器的原因，雖然橫向有256個(gè)點(diǎn)陣，但是我們的x軸
* 坐標(biāo)沒(méi)辦法精確到每個(gè)點(diǎn)，只能以16個(gè)點(diǎn)(2個(gè)字節(jié))為一個(gè)單位，因此256個(gè)點(diǎn)的x軸坐標(biāo)范圍是0至15。
* 而y軸的坐標(biāo)可以精確到每個(gè)點(diǎn)為一行，所以32個(gè)點(diǎn)的y軸坐標(biāo)范圍是0至31.
*/
void display_clear(void) // 清屏
{
unsigned char x,y;
// WriteCommand(0x34); //關(guān)顯示緩沖指令
WriteCommand(0x36); //這次為了觀察每個(gè)數(shù)字在顯示屏上的關(guān)系，所以把這個(gè)顯示緩沖的命令提前打開(kāi)，下一節(jié)放到本函數(shù)最后
y=0;
while(y<32) //y軸的范圍0至31
{
WriteCommand(y+0x80); //垂直地址
WriteCommand(0x80); //水平地址
for(x=0;x<32;x++) //256個(gè)橫向點(diǎn)，有32個(gè)字節(jié)
{
LCDWriteData(0x00);
}
y++;
}
}
/* 注釋四：本節(jié)的核心函數(shù)，讀者尤其要搞懂x_amount和y_amount對(duì)應(yīng)的顯示關(guān)系。
* 第1，2個(gè)參數(shù)x,y是坐標(biāo)體系。x的范圍是0至15，y的范圍是0至31.
* 第3個(gè)參數(shù)*ucArray是字模的數(shù)組。
* 第4個(gè)參數(shù)ucFbFlag是反白顯示標(biāo)志。0代表正常顯示，1代表反白顯示。
* 第5，6個(gè)參數(shù)x_amount，y_amount分別代表字模數(shù)組的橫向有多少個(gè)字節(jié)，縱向有幾橫。
* 本函數(shù)后面故意增加一個(gè)長(zhǎng)延時(shí)delay_short(30000)，是為了方便讀者觀察橫向取模的
* 字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的。
*/
void display_lattice(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char *ucArray,unsigned char ucFbFlag,unsigned int x_amount,unsigned int y_amount)
{
unsigned int j=0;
unsigned int i=0;
unsigned char ucTemp;
// WriteCommand(0x34); //關(guān)顯示緩沖指令
WriteCommand(0x36); //這次為了觀察每個(gè)數(shù)字在顯示屏上的關(guān)系，所以把這個(gè)顯示緩沖的命令提前打開(kāi)，下一節(jié)放到本函數(shù)最后
for(j=0;j
{
WriteCommand(y+j+0x80); //垂直地址
WriteCommand(x+0x80); //水平地址
for(i=0;i
{
ucTemp=ucArray[j*x_amount+i];
if(ucFbFlag==1) //反白顯示
{
ucTemp=~ucTemp;
}
LCDWriteData(ucTemp);
delay_short(30000); //本函數(shù)故意增加這個(gè)長(zhǎng)延時(shí)，是為了方便讀者觀察橫向取模的字是如何一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)構(gòu)建而成的。
}
}
}
/* 注釋五：
* 以下是液晶屏模塊的驅(qū)動(dòng)程序，我覺(jué)得沒(méi)有什么好講的，因?yàn)槲沂侵苯釉诰W(wǎng)上尋找現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)時(shí)序修改而成。
* 它的本質(zhì)就是單片機(jī)跟這個(gè)液晶模塊芯片進(jìn)行串行通信。
*/
void SendByteToLcd(unsigned char ucData) //發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到液晶模塊
{
unsigned char i;
for ( i = 0; i < 8; i++ )
{
if ( (ucData << i) & 0x80 )
{
LCDSID_dr = 1;
}
else
{
LCDSID_dr = 0;
}
LCDCLK_dr = 0;
LCDCLK_dr = 1;
}
}
void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS) //模擬SPI發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令或者數(shù)據(jù)給液晶模塊的底層驅(qū)動(dòng)
{
SendByteToLcd( 0xf8 + (ucWRS << 1) );
SendByteToLcd( ucWData & 0xf0 );
SendByteToLcd( (ucWData << 4) & 0xf0);
}
void WriteCommand(unsigned char ucCommand) //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的命令給液晶模塊
{
LCDCS_dr = 0;
LCDCS_dr = 1;
SPIWrite(ucCommand, 0);
delay_short(90);
}
void LCDWriteData(unsigned char ucData) //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)給液晶模塊
{
LCDCS_dr = 0;
LCDCS_dr = 1;
SPIWrite(ucData, 1);
}
void LCDInit(void) //初始化 函數(shù)內(nèi)部包括液晶模塊的復(fù)位
{
LCDRST_dr = 1; //復(fù)位
LCDRST_dr = 0;
LCDRST_dr = 1;
}
void delay_short(unsigned int uiDelayShort) //延時(shí)函數(shù)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
;
}
}
總結(jié)陳詞：
這節(jié)重點(diǎn)講了液晶屏的構(gòu)字過(guò)程，下節(jié)將會(huì)在本節(jié)的基礎(chǔ)上，略作修改，顯示常用的不同點(diǎn)陣字模。欲知詳情，請(qǐng)聽(tīng)下回分解-----液晶屏的字符，16點(diǎn)陣，24點(diǎn)陣和32點(diǎn)陣的顯示程序。
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