某型導航數據仿真器的液晶顯示系統的軟硬件設計方案

與傳統的數碼顯示管相比，液晶顯示器件因具有顯示信息多、低工作電壓、微功耗、信息量大、壽命長(cháng)、體積小、價(jià)格低及控制方便等諸多特點(diǎn)，在科研生產(chǎn)與產(chǎn)品設計等領(lǐng)域正發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，其應用范圍也呈現迅速擴展的態(tài)勢。而某型大氣慣導數據仿真器需要輸入和顯示大量的數據參數，因此，為了提高系統的先進(jìn)性及易操作性，在系統的輸入及信息輸出顯示中選用了以T6963C控制器為核心的精電M-240128T液晶顯示模塊，該顯示模塊為點(diǎn)陣式液晶圖形顯示器，分辨率為240×128，能直接與51系列的8位單片機接口。
1. T6963C控制器及M-240128T顯示模塊
在中規模圖形液晶顯示器中，T6963C是目前較為常用的內置控制器型圖形液晶顯示器中的一種。它具有一般液晶顯示器所具備的優(yōu)點(diǎn)，其最大特點(diǎn)是具有獨特的硬件初始值設置功能。初始化在上電時(shí)就已經(jīng)基本設置完成，軟件操作主要是顯示畫(huà)面的設計，從而加強了T6963C的顯示控制能力。T6963C不僅具備基本的文字顯示和圖形顯示功能，它還具有將文字顯示與圖形顯示以某種邏輯關(guān)系在顯示屏上顯示的合成功能。T6963C內置有128個(gè)5×8點(diǎn)陣的ASCI字符。而文本方式下的特征顯示功能，能使顯示屏上每一字符的顯示具有一定的屬性，是T6963C控制器的一個(gè)獨特之處。使用T6963C控制器型圖形液晶顯示器作為界面顯示器件可以提高產(chǎn)品設計的先進(jìn)性。
液晶模塊M-240128T受T6963C控制器的控制。T6963C提供了許多命令字。由于T6963C的初始化設置都由管腳設置來(lái)完成，因此其指令系統集中在顯示功能的設置上。T6963C的指令可帶一個(gè)、兩個(gè)或者無(wú)參數。每條指令的執行都是先送入參數（若有參數），再送入指令代碼。液晶控制器T6963C的主要指令可分為四類(lèi)。一是讀狀態(tài)指令，在對T6963C的每一次操作前都要讀這個(gè)狀態(tài)字，并對它相應位進(jìn)行判斷，以決定計算機對T6963C的訪(fǎng)問(wèn)是否有效;二是設置指令，該類(lèi)指令用于設置顯示數據地址、顯示區域、顯示方式以及光標的形狀和數據的讀寫(xiě)方式等:三是數據的讀寫(xiě)指令，該指令能讀寫(xiě)顯示屏上的內容，不過(guò)只能在地址指針在圖形顯示區內才有效，而且要注意顯示寬度和硬件設置保持一致，否則地址計算有誤，而且每次讀寫(xiě)時(shí)要檢查S6的狀態(tài)是否屏讀/復制出錯；四是位操作指令，該指令專(zhuān)用于處理液晶屏上的像素點(diǎn)操作（可用于繪點(diǎn)，繪制曲線(xiàn)）。如圖1為內置T6963C的點(diǎn)陣液晶顯示模塊原理圖。

2. 系統硬件接口設計
由于整個(gè)仿真器需要大量的程序空間，因此系統使用了具有64K存儲空間的ATMEL公司出品的89C51ED2芯片。
單片機訪(fǎng)問(wèn)圖形液晶模塊的方式都是通過(guò)液晶控制器T6963C進(jìn)行的，為了實(shí)現單片微控器與控制器T6963C的時(shí)序匹配，可采用兩種連接方式來(lái)實(shí)現他們之間的接口。一種方式為間接控制方式，另一種為直接連接方式。前一種方式單片微控器通過(guò)并行接口間接實(shí)現對液晶顯示模塊控制，然后使用軟件間接控制使其時(shí)序匹配。后一種方式采用直接訪(fǎng)問(wèn)Ｉ/Ｏ設備，液晶模塊直接掛在系統的總線(xiàn)上。在仿真器系統中我們采用后一種連接方式，這種方式簡(jiǎn)單、實(shí)用且方便。微處理器分配給T6963C一個(gè)尋址地址，微處理器就能跟訪(fǎng)問(wèn)一般的Ｉ/Ｏ設備一樣訪(fǎng)問(wèn)它，其硬件接口原理圖如圖2所示。

單片機數據口P0直接與液晶顯示模塊的數據口相連接，由于T6963C接口適用于本系列單片機的MPU，故可以直接用89C51ED2的/RD、/WD作為液晶顯示模塊的讀寫(xiě)控制信號，液晶顯示模塊的/RESET、/HALT掛在＋5V上。片選信號/CE由地址線(xiàn)譯碼產(chǎn)生，同時(shí)C/D信號也由地址線(xiàn)P2.4提供，1為指令口地址，0為數據口地址。
3. 系統軟件設計