一種基于DSP控制的液晶顯示屏的設計及實(shí)現

摘要：提出了一種基于DSP控制的液晶顯示屏的設計。介紹了SED1335控制器的原理與使用，討論了以該控制器為核心并基于DSP控制的液晶顯示屏的一種軟、硬件設計方案，為各種便攜式系統顯示前端的設計提供了一種可以借鑒的方法。

關(guān)鍵詞：DSP SED1335控制器 液晶顯示屏

近年來(lái)，隨著(zhù)低價(jià)格、高性能DSP芯片的出現，DSP已越來(lái)越多地被應用于高速信號采集、語(yǔ)音處理、圖像分析處理等領(lǐng)域中，并且日益顯示其巨大的優(yōu)越性。而液晶顯示屏更以其顯示直觀(guān)、便于操作的特點(diǎn)被用作各種便攜式系統的顯示前端。傳統的液晶顯示往往采用單片機控制。但在系統有大量高速實(shí)時(shí)數據的情況下，單片機由于受到處理速度的限制就顯得力不從心。為了解決這些問(wèn)題，本文提出了一種基于DSP控制的液晶顯示屏的設計，有效地解決以上所遇到的問(wèn)題。

1SED1335控制器的介紹

AT-320240Q1型液晶顯示屏是由臺北晶采用電科技股份有限公司生產(chǎn)的一款內嵌SED1335控制器的液晶顯示屏。它由320×240點(diǎn)陣構成，具有高分辨率（點(diǎn)型為0.225mm×0.225mm）、接口方便（5V或3.3V）、設計簡(jiǎn)便（內嵌控制器）、功耗低、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，常常用于各種便攜式設備顯示前端以及日用家電顯示模塊中?；?20×240點(diǎn)陣的顯示屏具有多種擴展功能供用戶(hù)選擇，大大方便了用戶(hù)，提高了系統的集成度與實(shí)用性。

SED1335控制器是由日本EPSON公司生產(chǎn)的一款液晶顯示屏控制器，與同類(lèi)產(chǎn)品相比，功能最強。其主要特點(diǎn)有：

·有較強功能的I/O緩沖器；

·指令功能豐富；

·四位數據并行發(fā)送；

·圖形和文本方式混合顯示。

SED1335控制器的指令集見(jiàn)表1。SED1335控制器具有13條指令，多數指令帶有參數，參數值可由用戶(hù)根據所控制的液晶顯示模塊的特征和顯示的需要來(lái)設置。

表1SED1335控制器指令表

功能

指令

代碼

說(shuō)明

參數量

系統控制

SYSTEMSET

40H

初始化，顯示窗口設置

8

SLEEPIN

53H

空閑狀態(tài)設置

/

顯示操作

DISPON/OFF

59H/58H

設置開(kāi)關(guān)顯示方式

1

SCROLL

44H

設置顯示區域

10

CSRFORM

4DH

設置光標形狀

2

CGRAMADR

4CH

設置CGRAM起始地址

2

CSRDIR

4CH-4FH

設置光標移動(dòng)方向

/

HDOTSCR

5AH

設置點(diǎn)單元水平移動(dòng)量

1

OVLAY

5BH

設置合成顯示方式

1

繪制操作

CSRW

46H

設置光標地址

2

CSRR

47H

讀出光標地址

2

存儲操作

MWRITE

42H

將數據寫(xiě)入顯示緩沖區

/

MREAD

43H

從顯示緩沖區讀出數據

/

SED1335控制器是應用于MPU系統與液晶模塊之間的控制芯片，它接收來(lái)自MPU系統的指令與數據，并產(chǎn)生相應的時(shí)序及數據控制模塊的顯示。A0為L(cháng)CD控制制寄存器的選擇輸入，分別選通指令輸入緩沖器和數據輸入緩沖器，類(lèi)似于通常字符點(diǎn)陣LCD模塊的RS或D/I。MPU把指令代碼寫(xiě)入指令輸入緩沖器內（即A0=1），指令的參數數據則隨后通過(guò)數據輸入緩沖寫(xiě)入（A0=0）。帶有參數指令代碼的作用之一就是選通相應的參數寄存器，任一條指令的執行（除SLEEPIN、CSRDIR、CSRR和MREAD外）都產(chǎn)生在附屬參數的輸入完成之后。MPU也可用寫(xiě)入新的參數與余下的舊參數有效地組合成新的參數組。需要注意的是，在實(shí)際使用指令時(shí)，如果該指令具有多個(gè)參數，則必須按順序依次寫(xiě)入各個(gè)參數，不能隨意省略。尤其在MPU操作SED1335及其控制的液晶顯示模塊時(shí)，必須首先寫(xiě)入SYSTENSET（40H）指令。如果該指令設置出現錯誤，則顯示必定不正常。

這里著(zhù)重介紹CPSDIR指令。該指令的作用是規定光標地址指針自動(dòng)移動(dòng)的方向。SED1335所控制的光標地址指針實(shí)際也是顯示RAM的當前地址指針。在控制器執行完讀寫(xiě)操作后，將自動(dòng)修改光標地址指針。該指令有四個(gè)參數：4C/4D/4E/4FH，分別表示修改的四個(gè)方向，這樣就具有了很強的作圖功能，這也是很多液晶控制器所沒(méi)有的。在A(yíng)T-320240Q1型液晶顯示屏的設計中，顯示的順序是從右向左，即顯示屏上的一個(gè)8×1點(diǎn)陣從左至右依次對應內存單元中1bit數據的高位到低位。因此對于常規的字模來(lái)說(shuō)，就會(huì )導致顯示相反的現象，可通過(guò)控制光標地址指針的移動(dòng)方向很好地解決這個(gè)問(wèn)題。

2DSP與液晶顯示屏硬件接口的設計

由于該款液晶顯示屏內嵌了SED1335控制器，并且將接口電路直接引出，因此對于用戶(hù)而言，整體設計大大簡(jiǎn)化，只需考慮DSP同接口電路間的連接即可。

以下是DSP與該液晶顯示屏硬件接口的一種設計方案，如圖1所示。

在該系統的設計過(guò)程中，選用了TI公司的TMS320C5402芯片。由于其內部ROM不可寫(xiě)，所以外掛一片32K的27256EEPROM作為外部程序區來(lái)存儲程序與外部字庫?？紤]到TMS320C5402芯片具有高達1Mbit的外擴空間，實(shí)際應用時(shí)用戶(hù)可以根據需要改變ROM的大小。對于液晶顯示屏的數據接口，因為DSP與液晶顯示屏均由3.3V供電，可以直接將二者數據線(xiàn)相連，這樣DSP就能將ROM或RAM中的數據直接送入控制器的緩存中以便顯示。液晶顯示屏的控制信號由DSP地址線(xiàn)的第16位與第9位譯碼，因此在程序的設計中，指令口地址為8100H，數據口地址為8000H。由于DSP的讀寫(xiě)管腳復用，當該管腳為高時(shí)，通過(guò)非門(mén)輸出低電平選通液晶顯示屏的讀信號；當讀管腳為低時(shí)，則直接選通液晶顯示屏的寫(xiě)管腳。

3DSP控制液晶顯示屏的軟件設計

這里通過(guò)液晶顯示屏的初始化過(guò)程以及如何顯示一幅圖畫(huà)來(lái)具體說(shuō)明DSP控制液晶顯示屏的軟件設計。