单片机与LCD的串行接口设计与实现
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2020-10-26
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单片机与单片机与LCD的串行接口设计与实现的串行接口设计与实现
本文介绍了基于PIC16F774单片机开发的液晶显示系统的设计与实现，包括系统的硬件电路设计和软件实现。
本系统采用图形点阵式的JM240128A液晶显示器，其驱动控制系统由内置T6963C控制器控制，该液晶显示器系
统通用性强，是构成微机控制系统中显示模块的理想方案。LCD显示模块与PIC之间的接口技术采用数据串行发
送方式，可以使硬件电路更加简化、紧凑和可靠，用途广泛。
0 引言引言
美国
1 LCD模块与模块与PIC单片机的硬件电路设计单片机的硬件电路设计
本文中PIC16F774单片机与JM240128A LCD模块的连接采用间接控制方式，其硬件电路连接如图１所示。
图1 PIC16F774单片机与JM240128A液晶显示模块的硬件电路连接图
为了节省PIC单片机有限的I/O口资源，数据传送采用串行发送方式，通过八位串行输入/并行输出移位寄存器
74HC164芯片进行数据的串/并转换，并以并行方式将数据传送给LCD液晶显示模块。图1中，RA4传送数
据，RA2提供时钟脉冲，C/D、/RD、/WR控制信号由PIC16F774通过RB3、RB2、RB1直接控制实现。由于集
成芯片74HC164是高速器件，因此满足LCD的刷新速率要求。文中74HC164只用于液晶显示模块，所以/CE信
号接地就可以了。JM240128A液晶显示模块中的V0引脚为液晶驱动电压，由于模块内自带负压，在图1中引脚
悬空。若需外接负压，则接至VOUT引脚。
数据串/并转换采用的８位边沿触发式移位寄存器74HC164，是一种高速硅门 CMOS 器件，与低功耗肖特基
型 TTL (LSTTL) 器件兼容。数据通过两个输入端（A或B）之一串行输入，任一个输入端可以用作高电平使能
端，控制另一输入端的数据输入，也可以将两个输入端连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，但一定不
要悬空。时钟 （CP）每次由低变高时，数据右移一位输入到 Q0，Q0 是两个数据输入端（A和B）的逻辑与，
它在上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。
LCD控制器T6963C含有67个引脚，嵌入到液晶显示模块以后，实现了行列驱动以及显示缓冲区的接口，因此
我们只需要将少量的引脚和单片机相连，就能够实现复杂的中英文及图形显示。液晶显示模块与单片机的接口
电路有直接控制方式和间接控制方式两种，本文采用后一种控制方式。
T6963C控制器的结构特点及工作原理如下：
T6963C是点阵式液晶图形显示控制器，字符字体由硬件设置，可以以图形方式、文本方式及图形和文本合成
方式进行显示，以及文本方式下的特征显示，还可以实现图形拷贝操作等等，具有内部字符发生器CGROM，共
有128个字符，T6963C可管理64K显示缓冲区及字符发生器CGRAM。并允许MPU随时访问显示缓冲区，甚至
可以进行位操作。T6963C的初始化设置一般都由管脚设置完成，因此其指令系统将集中于显示功能的设置上。
T6963C的指令可带一个或两个参数，或无参数。每条指令的执行都是先送入参数（如果有的话），再送入指令
代码。内藏T6963C的液晶显示模块上已经实现了T6963C与行、列驱动器及显示缓冲区RAM的接口，同时也已
用硬件设置了液晶屏的结构（单、双屏），数据传输方式，显示窗口长度、宽度等等。
2 LCD模块与模块与PIC单片机的软件控制单片机的软件控制
2.1软件设计流程图
PIC单片机与LCD液晶显示模块的数据传送、显示是通过控制操作T6963C来实现的，软件程序流程如图２所
示。
2.2 LCD驱动子程序
液晶显示模块的系统指令集就是T6963C控制器的指令集。T6963C的指令可带１个或２个参数，或无参数。
液晶显示器的驱动子程序的功能就是对液晶显示器进行读写操作。
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