液晶顯示模塊MGLS12864T在單兵短波數字通信系統中的應用

摘要：在簡(jiǎn)要地介紹了單兵短波數字通信系統的基礎上，給出了MGLS12864T點(diǎn)陣液晶顯示模塊與第三代數字信號處理器（DSP）TMS320C31的硬件接口電路。介紹了在DSP控制下，用MGLS12864T實(shí)現漢字顯示的編程技巧和軟件開(kāi)發(fā)流程。

關(guān)鍵詞：MGLS12864T；DSP；短波；數字通信；液晶顯示

１　引言

２１世紀的戰爭以數字化戰場(chǎng)為背景，而數字化戰場(chǎng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是信息可以直達單個(gè)士兵。采用基于軟件無(wú)線(xiàn)電體制的設計思想，應用第三代數字信號處理器ＴＭＳ３２０Ｃ３１等器件構成短波自適應調制解調器，并將其和傳統的小型短波電臺相連接，再通過(guò)編寫(xiě)相應的軟件程序即可構成可傳輸數據信息的單兵短波數字電臺。而將ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ點(diǎn)陣液晶顯示模塊應用于此單兵數字電臺則可顯示發(fā)送或接收的數據信息，從而實(shí)現屏幕顯示的全中文化，以及由此引申的重要功能――中文信息直傳。

２　單兵短波數字通信系統簡(jiǎn)介

以ＴＭＳ３２０Ｃ３１數字信號處理器（ＤＳＰ）為核心，輔以數模轉換芯片ＴＬＣ３２０４４等相應的外圍器件構成的短波自適應調制解調器，在和小型短波單邊帶電臺連接后，便可構成單兵短波數字通信系統中的一個(gè)單兵從站，然后采用星型網(wǎng)絡(luò )拓撲結構將若干個(gè)這樣的從站組合在一起即可組成單兵短波數字通信系統。其中，短波調制解調器主要負責數字信號和模擬信號的轉換、自動(dòng)鏈路的建立、以及自適應選頻和自適應數據傳輸等功能。人機界面采用ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ點(diǎn)陣式液晶顯示模塊，并通過(guò)編制漢字庫存儲漢字字模（即點(diǎn)陣數據）。欲發(fā)送的數據由鍵盤(pán)輸入，并經(jīng)短波調制解調器處理后將數字信號轉換為模擬信號，然后經(jīng)電臺發(fā)送出去。同時(shí)，調用漢字庫中的漢字字模將數據信息顯示在液晶顯示屏上。相反，電臺接收到的模擬信號經(jīng)調制解調器轉換為數字信號，并將信息顯示在液晶顯示屏上。單兵短波數字通信系統的單兵從站組成如圖１所示。

３ ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ與ＤＳＰ接口電路設計

ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ是內置Ｔ６９６３Ｃ控制器的１２８６４點(diǎn)陣式ＬＣＤ，通過(guò)對其內部的Ｔ６９６３Ｃ進(jìn)行編程可實(shí)現各種漢字、圖形的顯示。Ｔ６９６３Ｃ具有一個(gè)內置字符發(fā)生器ＲＯＭ?即ＣＧＲＯＭ?，共有１２８個(gè)５７點(diǎn)陣的ＡＳＣＩＩ字符，同時(shí)具有ＣＧＲＡＭ功能，用戶(hù)可以自定義所需的文字或符號，并可通過(guò)６４ｋＢ的顯示ＲＡＭ來(lái)方便地設置文本、圖形和用戶(hù)自定義的顯示數據緩沖區，同時(shí)也可顯示ＡＳＣＩＩ字符、特殊字符、圖形及漢字等。

ＴＭＳ３２０Ｃ３１中的數據總線(xiàn)與控制信號采用直接Ｉ／Ｏ設備訪(fǎng)問(wèn)形式來(lái)控制Ｔ６９６３Ｃ類(lèi)液晶顯示模塊，ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ與ＴＭＳ３２０Ｃ３１的接口電路如圖２所示。

圖中，ＴＭＳ３２０Ｃ３１的數據線(xiàn)Ｄ０～Ｄ７直接與液晶顯示器的數據線(xiàn)相連接，Ｃ／ Ｄ信號由Ｃ３１的地址線(xiàn)Ａ０提供，Ａ０為１時(shí)為指令口地址；Ａ０為０時(shí)為數據口地址。片選信號ＣＥ與７４Ｆ１３８譯碼器的Ｙ６連接，可將譯碼地址設定為６０００００Ｈ。ＴＭＳ３２０Ｃ３１的讀寫(xiě)信號線(xiàn)Ｒ／ Ｗ可作為ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ顯示模塊的讀(ＲＤ)、寫(xiě)(ＷＲ)控制信號。液晶顯示模塊的ＲＥＳＥＴ接至＋５Ｖ電源，通過(guò)Ｖ０端外的電位器可調節液晶的對比度。

４　編程技巧與軟件實(shí)現

４．１ 指令傳輸流程

Ｔ６９６３Ｃ的初始化設置一般都由管腳設置來(lái)完成，因此，其指令系統主要集中于顯示功能的設置。Ｔ６９６３Ｃ的指令可帶一、兩個(gè)參數，也可以無(wú)參數。每條指令的執行都是先送入參數?如果有的話(huà)?，再送入指令代碼。每次操作之前最好先進(jìn)行狀態(tài)字檢測。其雙字節參數指令傳輸流程如圖３所示。

４．２ ＬＣＤ清顯示ＲＡＭ子程序

由于Ｔ６９６３Ｃ的硬件復位ＲＥＳＥＴ功能僅對應于內部邏輯電路的初始化，且在開(kāi)機后，ＬＣＤ顯示緩沖區的內容是隨機的。所以，Ｔ６９６３Ｃ首先應對顯示緩沖區初始化清零，清零過(guò)程就是向全部存儲單元寫(xiě)入００Ｈ。該數據在圖形方式下為不顯示狀態(tài)數據，而在文本方式下正好是空格的字符代碼。由于ＲＡＭ區的大小為８ｋ字節，所以要向數據口寫(xiě)８ｋ次００Ｈ。初始化的清零過(guò)程可應用自動(dòng)寫(xiě)指令方式，其流程如圖４所示。

４．３ 顯示初始化流程

一般在使用ＬＣＤ之前，都必須對ＬＣＤ顯示屏進(jìn)行初始化。該系統的字符和圖形之間按“或”功能顯示，同時(shí)應設置文本和圖形緩沖區的起始地址和寬度，其顯示初始化流程如圖５所示。

４．４ 字符顯示

Ｔ６９６３Ｃ內部具有一字符發(fā)生器ＲＯＭ?即ＣＧＲＯＭ?，它中間共有１２８個(gè)５７點(diǎn)陣ＡＳＣＩＩ字符，同時(shí)具有ＣＧＲＡＭ功能，用戶(hù)可以自定義所需文字或符號；并用６４ｋＢ的顯示ＲＡＭ方便地設置文本、圖形和用戶(hù)自定義的顯示數據緩沖區以顯示ＡＳＣＩＩ字符、特殊字符、圖形及漢字；對于字符顯示，則可完全采用Ｔ６９６３Ｃ的內置字符。

４．５ 漢字顯示

在計算機漢字系統中，每個(gè)漢字內碼為兩字節編碼，字節的最高位為１，而ＡＳＣＩＩ碼為７位編碼，最高位為０。因此，可根據字符值與１２８的比較來(lái)判斷它是漢字還是ＡＳＣＩＩ碼。國標ＧＢ２３１２－８０把漢字分為８７區，每區９４個(gè)字符。其中，１～１５區為常用符號區（包括０～９及大小寫(xiě)英文母）?１６～８６ 區為常用漢字，第８７區為生僻漢字。在常用漢字區，１６～５５區是一級漢字區，共３７５５個(gè)，其排列是以漢語(yǔ)拼音為序，從一聲到四聲，即從“啊(ａ)”排到“座(ｚｕｏ)”。對一般顯示，前５５區就足夠了，故筆者編寫(xiě)了一級漢字庫（即１６～５５區)，并采用常用的１６１６點(diǎn)陣漢字結構,每一漢字占３２字節。這樣，共需３２４０９４＝１２０３２０字節，利用ＵＣＤＯＳ中的漢字庫，在ＵＣＤＯＳ環(huán)境下，采用ＰＩＣＫ-ＨＺＢ軟件便可提取漢字字模。

漢字地址碼是指在一個(gè)漢字系統中，某一漢字字型信息存放在庫中的邏輯地址的編碼。由于地址碼＝[(內碼第一字節－Ａ１Ｈ)９４＋(內碼第二字節)]３２。因此，尋找一個(gè)漢字的字模信息首先要確定此漢字所處的區數；再確定在此區中的地址(字模地址)。具體如下：

區數號＝地址碼／３２７８６

字模地址＝(地址碼／３２７６８的余數)３２＋８０００Ｈ

ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ液晶屏每屏可顯示４行８列漢字，數據總線(xiàn)可直接訪(fǎng)問(wèn)外部字庫，以讀取某個(gè)漢字的顯示碼。字庫的索引庫共分為４０個(gè)區域，每個(gè)區域有９４個(gè)地址索引。每個(gè)漢字的內碼都對應一個(gè)唯一的地址索引，根據地址索引便可找到字庫中與之相對應的字模地址。這樣，從該字模地址中取出漢字的顯示碼，并將顯示碼寫(xiě)入液晶控制器Ｔ６９６３中顯示ＲＡＭ區的指定地址，便可在液晶屏上的相應位置顯示出來(lái)。圖形方式下的漢字顯示流程圖如圖６所示。

對于文本方式下的字符顯示，ＬＣＤ每行可顯示１６個(gè)字符(即００Ｈ－０ＥＨ)，一屏可顯示８行。而對于圖形顯示方式下的漢字顯示，ＬＣＤ每行可顯示８個(gè)漢字，一屏可顯示４行。當達到最大顯示值時(shí)，通過(guò)編程可使顯示內容自動(dòng)換行或自動(dòng)開(kāi)始新的一屏。

５　結束語(yǔ)

將部隊現有的短波通信設備和高速調制解調器、ＭＧＬＳ１２８６４Ｔ等終端設備相結合研制的新型單兵短波通信設備，充分有效地發(fā)揮了部隊現有短波電臺的性能，實(shí)現了屏幕顯示的全中文化，以及由此引申的重要功能―中文信息直傳。此項目的成功研制，為研制適合中國國情和特點(diǎn)的單兵短波數字通信設備奠定了一定的基礎。