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1、 陕西理工学院业设计 基于LCD简单函数图形显示设计摘要:本文围绕设计以单片机作为LCD液晶显示系统控制器为主线，单片机和液晶显示模块分别做了详细介绍。同时也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程，并详细阐述了程序的各个模块。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。最后对我所开发的用单片机实现LCD液晶显示器控制原理的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。设计的这个系统的最终完成的功能和特点是：首先成本低廉核心系统成本低廉，相对于用户的经济水平来说比较容易接受,操作简
2、单。除了上述特点以外本系统还具有结构轻巧系统的硬件设计上充分考虑了便携性，而它们的所占空间小，重量轻等特点。 关键词：单片机；LCD；KS0108Based on the LCD graphics design simple functionYan Xiaoqin（Grade 06,class 04,Major Electronic information projects, Communication Engineering Dept.,shaanxi University of technology. HanZhong 723000,shaanxi）Tutor: Zhen Chunlai
3、Absract：In this paper, designed to focus on SCM as LCD liquid crystal display system controller main line, SCM and LCD module modules were done a detailed briefing. But also on some chips and external circuitry for the presentation and design, with a system structure diagram to illustrate, the syste
4、m focuses on the application of the hardware interface technology and all the capabilities and interface module work process and detailed Procedures for the various modules. Hardware in the software under the control of coordinating the operation. Second on the part of the process flow chart and the
5、 achievement of the process. In this paper, the dominant thinking of writing software and hardware integration, hardware-based, for the preparation of the functional modules. Finally, I developed by using liquid crystal display LCD MCU control of the design ideas and principles of hardware and softw
6、are debugging a detailed exposition. The system design of the final completion of the functions and features: First, low-cost core system costs low, relative to the users economic level, more receptive. In addition to the above features of the system outside the lightweight structure also has the ha
7、rdware design fully consider the portability, and they share the small space, light weight and other characteristics. Keyword: Single Chip Microcomputer;LCD; KS0108目 录绪论11单片机相关知识31.1单片机的应用领域31.2单片机分类41.3单片机的引脚及相关功能42液晶显示器62.1 液晶显示器的特点62.2 液晶显示器原理6312864点阵型液晶显示83.1点阵LCD的显示原理83.2 12864点阵型LCD简介84方案设计12
8、5液晶显示电路设计135.1 12864显示相位点135.2 显示数字字符汉字145.3 函数图形显示程序166系统仿真176.1 软件调试176.2 硬件调试20总结22致谢23参考文献24附录A 程序源代码25附录B 电路图35附录C 元器件清单36附录D 英文文献原文37附录E 英文文献汉语翻译40III绪论1）单片机的发展自从1971 年微型计算机问世以来，随着大规模集成电路技术的不断进步，微型机主要向两个方向发展：一个向高速度，高性能的高档微型计算机方向发展。一个向稳定可靠，小而廉价的单片机方向发展。所谓的单片机，就是把中央处理器CPU、只读存储器ROM、定时/计数器以及I/O 接口
9、电路等集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。从组成和功能上看，它具有微型计算机的含义。电子技术和微型计算机的迅速发展，促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，如国防技术、航空航天、化工等产业领域；电梯、电冰箱、洗衣机等家用电器的模糊控制；以及智能小区的自动报警系统等。单片机的出现和发展，引起了仪器仪表结构的根本变革。以单片机为主体，取代传统的仪器仪表的常规测量电子线路，很容易地将计算机技术与测量控制技术结合在一起，组成新一代的所谓“智能化测量控制系统”。2）液晶显示（Liquid Crystal Display）技术的
10、发展历程1888年，奥地利的植物学家菲德烈莱尼泽（Friedrich Reinitzer）从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物。在对这种化合物进行加热实验时，他意外地发现这种化合物具有两个不同温度的熔点，在某一温度范围内却具有液体和固体双重性质。后来，人们便把这种物质命名为“Liquid Crystal”（液晶）。1968年，美国RCA公司（美国无线电公司）沙诺夫研发中心的工程师们发现液晶分子会受电压的影响而改变其分子的排列状态，并且可以让射入的光线产生偏转。利用这一原理，RCA公司发明了世界第一台使用液晶显示的LCD屏。到了70年代中期液晶显示已经形成了相当大的独立产业。后来，液晶显
11、示技术被广泛地应用在便携式电子产品中，如计算器、电子手表、手机或数字相机等电子产品。3） LCD的应用及发展趋势液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。LCD 可分为段位式LCD、字符式LCD 和点阵式LCD。其中，段位式LCD 和字符式LCD 只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；而点阵式LCD 不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动，动画功能，分区开窗口，反转，闪烁等功能，用途十分广泛。单片机是一款功能十分强大，
12、集成度非常高的处理系统。近年来，广告的普及和生活水平的提高，点阵屏的需求日益强烈！点阵显示的要求也越来越高。 LCD的液晶显示具有零辐射，低耗能，散热小纤薄轻巧精确还原图像，显示字符锐利屏幕调节方便高亮度及环保等优点而被广泛应用于公共场所的液晶显示上。将单片机的实时可操作以及可控制与LCD的液晶显示相结合，这将为液晶显示图像的多样性，显示的真实性做了很好的提升。本次毕业时节就是针对单片机的简单函数图形显示，要做到对单片机的软硬件仿真的熟练掌握还要充分了解液晶屏的显示原理特别是12864液晶显示。近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入。在实际生活中单片机广泛应用于各个
13、领域，而单片机往往是作为一个核心部件来使用，还应根据具体硬件特性，针对具体应用对象特点的软件做到软硬结合，完善系统功能。本篇论文研究了简单的函数图形显示的设计与制作，对于LCD显示器来说，我们简单明了的线路，较低的价位，较好的性价比实现简单函数的显示功能。 1 单片机相关知识单片机简介单片机是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是依靠程序的，并且能够加以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。单片
14、机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。 但是，单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程序）方法实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技术，称之为微控制技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。1.1 单片机
15、的应用领域单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： （1）在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。 （2）在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂
16、流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 （3）在家用电器中的应用 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。 （4）在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 （5）
17、单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途1.2 单片机分类(1)STC单片机：STC公司的单片机主要是基于8051内核，是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051，速度快812倍,带ADC,4路PWM,双串口，有全球唯一ID号，加密性好，抗干扰强。 (2)PIC单片机：是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小，功耗低,精简指令集，抗干扰性好，可靠性高，有较强的模拟接口,代码保密性好，大部分芯片有其兼容的F
18、LASH程序存储器的芯片。(3) EMC单片机：是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC 8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差. (4)ATMEL单片机(51单片机):ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90系列，AT89系列是8位Flash单片机，与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式；AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机。1.3 单片机的引脚及相关功能 单片机引脚图，如图1.1所示。图1.1单片机引脚图40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：电源、时钟、控制和I/O引脚。 1）
19、 电源: VCC - 芯片电源，接+5V； VSS - 接地端； 注：用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v，这是标准的TTL电平。但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间，其实这是万用表的响应速度没这么快而已，在某一个瞬间单片机引脚电压仍保持在0v或者5v。 2） 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 3） 控制线:控制线共有4根， ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 PSEN:
20、外ROM读选通信号。 RST/VPD:复位/备用电源。 RST（Reset）功能：复位信号输入端。 VPD功能：在VCC掉电情况下，接备用电源。 EA/VPP:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 EA功能：内外ROM选择端。 VPP功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。 4）I/O线 80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。 P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线） 5） P3口第二功能 P30 RXD 串行输入口 P31 TXD 串行输出口 P32 INT0 外部中断0（低电平有效） P3
21、3 INT1 外部中断1（低电平有效） P34 T0 定时计数器0 P35 T1 定时计数器1 P36 WR 外部数据存储器写选通（低电平有效） P37 RD 外部数据存储器读选通（低电平有效）2 液晶显示器液晶显示器，或称LCD（Liquid Crystal Display），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。 2.1 液晶显示器的特点一、机身薄，节省空间：与比较笨重的CRT显示器相比，液晶显示器只要前者三分之一
22、的空间。 二、省电，不产生高温：它属于低耗电产品，可以做到完全不发热(主要耗电和发热部分存在于背光灯管或LED)，而CRT显示器，因显像技术不可避免产生高温。三、无辐射，益健康：液晶显示器完全无辐射，这对于整天在电脑前工作的人来说是一个福音。 四、画面柔和不伤眼：不同于CRT技术，液晶显示器画面不会闪烁，可以减少显示器对眼睛的伤害，眼睛不容易疲劳。 液晶显示器绿色环保，它的能源消耗相对于传统的CRT来说，简直是太小了（17功率大概在200W以内）；对于近来逐渐引起国人重视的噪音污染也与它无缘，因为它的自身的工作特点决定了它不会产生噪音（对于那种喜欢一边使用电脑，一边有节奏的敲打显示器的用户发出
23、的噪音，这里不予以考虑）；液晶显示器还有一个好处就是发热量比较低，长时间使用不会有烤热的感觉，这一点也是以前的显示器无可比拟的，以前的显示器可是宝贵，尤其是夏天，家里的空调、电扇都得为它服务给它降温。使用液晶显示器无形中为大气降了温，也为阻止日益升温的大气作贡献。同时减少辐射，降低环境污染。当然了，环保也不会少了辐射这个指数的，虽然我们不能说液晶显示器就完全没有辐射，但是相对于辐射大户CRT，以及日常家电的辐射来说，液晶显示器的辐射简直可以忽略不计。 2.2 液晶显示器原理 （一）液晶的物理特性 液晶的物理特性是：当通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。让
24、液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。从技术上简单地说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹著一层液晶。当光束通过这层液晶时，液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。大多数液晶都属于有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面，液晶分子会顺着槽排列，所以假如那些槽非常平行，则各分子也是完全平行的。 （二）单色液晶显示器的原理 LCD技术是把液晶灌入两个列有细槽的平面之间。这两个平面上的槽互相垂直(相交成90度)。也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排
25、列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。 LCD是依赖极化滤光器(片)和光线本身。自然光线是朝四面八方随机发散的。极化滤光器实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线。极化滤光器的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光器的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光器相匹配，光线才得以穿透。 LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光器构成，所以在正常情况下应该阻断所
26、有试图穿透的光线。但是，由于两个滤光器之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个滤光器后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个滤光器中穿出。另一方面，若为液晶加一个电压，分子又会重新排列并完全平行，使光线不再扭转，所以正好被第二个滤光器挡住。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。 然而，可以改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。但由于计算机屏幕几乎总是亮着的，所以只有“加电将光线阻断”的方案才能达到最省电的目的。 （三）彩色LCD显示器的工作原理 对于笔记本电脑或者桌面型的LCD显示器需要采用的更加复杂的彩色显示器而言，还要具备专门处理彩色显示的色彩过滤层。通常，在彩
27、色LCD面板中，每一个像素都是由三个液晶单元格构成，其中每一个单元格前面都分别有红色，绿色，或蓝色的过滤器。这样，通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示出不同的颜色。 LCD克服了CRT体积庞大、耗电和闪烁的缺点，但也同时带来了造价过高、视角不广以及彩色显示不理想等问题。CRT显示可选择一系列分辨率，而且能按屏幕要求加以调整，但LCD屏只含有固定数量的液晶单元，只能在全屏幕使用一种分辨率显示(每个单元就是一个像素)。要实现液晶显示器显示须具备以下4 个单元：控制器(Controller) 、电源管理单元(PMU) 、驱动电路(Driver) 、液晶显示器件(LCD) 。对于分辨率较小的液晶显示
28、器件，如12864、12832等模块都具有控制器、电源管理单元、驱动器于一体的芯片。但对于高分辨率的液晶显示器(如320240 ,640480) 需要单独的控制器、电源管理单元、驱动器。3 12864点阵型液晶显示3.1 点阵LCD的显示原理在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位（1字节）即可。而对于中文，常用却有6000以上，就是将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字，即汉字的内码。而剩下的低128位则留给英文字符使用，即英文的内码。那么，得到了汉字的内码后，
29、还仅是一组数字，这就涉及到文字的字模，字模虽然也是一组数字，但它的意义却与数字的意义有了根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英或汉字的形状。3.2 12864点阵型LCD简介带中文字库的12864 LCD具有4位或8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部不含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块。其显示分辨率为128*64，内置8192个16*16点汉字和128个16*8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单，方便的操作指令可构成全中文人机交互图形界面。12864可以显示8*4行16*16点阵汉字，也可以完成图形显示。又该模块构成的液晶显示与同类型点阵图形液晶显示模
30、块相比，无论硬件电路结构或显示程序都要简洁的多，且该模块的价格也略低于相点阵图形液晶显示模块。基本特点：（1）低电源电压：+3-+5.5V；（2）显示分辨率为128*64；（3）内置汉字字库，提供8192个16*16点阵字；（4）内置128个16*8点阵字符；（5）2Mhz时钟频率；（6）背光方式：侧部高亮度白色LED,功耗仅为普通LED的五分之一到十分之一；（7）通信方式：串行、并口可选；（8）内置DCDC转换电路，无需外加负载；（9）工作温度为0-+55C，存储温度为-20-+60C12864是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及12864全点阵液晶显示器组成。可完成图形显
31、示，也可以显示84个(1616点阵)汉字，详见表3.1。表3.1 12864LCD的引脚说明管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述1VSS0电源地2VDD+5.0V电源电压3V0-液晶显示器驱动电压4D/I(RS)H/LD/I=“H”，表示DB7DB0为显示数据D/I=“L”，表示DB7DB0为显示指令数据5R/WH/LR/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7DB0R/W=“L”，E=“HL”数据被写到IR或DR6EH/LR/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7DB0R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读到DB7DB07DB0H/L数据线8DB1H/L数据线9DB2H/L数据线10DB3H/
32、L数据线11DB4H/L数据线12DB5H/L数据线13DB6H/L数据线14DB7H/L数据线15CS1H/LH:选择芯片(右半屏)信号16CS2H/LH:选择芯片(左半屏)信号17RETH/L复位信号,低电平复位18VOUT-10VLCD驱动负电压19LED+-LED背光板电源20LED-LED背光板电源在使用12864LCD前先必须了解以下功能器件才能进行编程。12864内部功能器件及相关功能如下：（1）指令寄存器(IR)IR是用于寄存指令码，与数据寄存器数据相对应。当D/I=0时，在E信号下降沿的作用下，指令码写入IR。（2）数据寄存器(DR)DR是用于寄存数据的，与指令寄存器寄存指令
33、相对应。当D/I=1时，在下降沿作用下，图形显示数据写入DR，或在E信号高电平作用下由DR读到DB7DB0数据总线。DR和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的。（3）忙标志：BFBF标志提供内部工作情况。BF=1表示模块在内部操作，此时模块不接受外部指令和数据。BF=0时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。利用STATUS READ指令，可以将BF读到DB7总线，从检验模块之工作状态。（4）显示控制触发器DFF此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显示（DISPLAY OFF），DDRAM的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAY OFF）。 DD
34、F的状态是指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。（5）XY地址计数器XY地址计数器是一个9位计数器。高3位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器，XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63。（6）显示数据RAM（DDRAM）DDRAM是存储图形显示数据的。数据为1表示显示选择，数据为0表示显示非选择。DDRAM与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表。（7）Z地址计数器Z地址计
35、数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，它是用于显示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为0。Z地址计数器可以用指令DISPLAY START LINE预置。因此，显示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。此模块的DDRAM共64行，屏幕可以循环滚动显示64行。该类液晶显示模块（即KS0108B及其兼容控制驱动器）的指令系统比较简单，总共只有七种。其指令表如表3.2所示。表3.2 12864LCD指令表指令名称控制信号控制代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0显示开
36、关0000111111/0显示起始行设置0011XXXXXX页设置0010111XXX列地址设置0001XXXXXX读状态10BUSY0ON/OFFRST0000写数据01写数据读数据11读数据各功能指令分别介绍如下。（1）显示开/关指令 R/WRSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB00000111111/0当DB01时，LCD显示RAM中的内容；DB00时，关闭显示。（2）显示起始行（ROW）设置指令R/WRSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB00011显示起始行（063）该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示RAM的行号，有规律地改变显示起始行，可
37、以使LCD实现显示滚屏的效果。（3）页（PAGE）设置指令R/WRSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB00010111页号（07）显示RAM共64行，分8页，每页8行。(4）列地址（Y Address）设置指令R/WRSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB00001显示列地址（063）设置了页地址和列地址，就唯一确定了显示RAM中的一个单元，这样MPU就可以用读、写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据。(5) 读状态指令R/WRSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB010BUSY0ON/OFFREST0000该指令用来查
38、询液晶显示模块内部控制器的状态，各参量含义如下：BUSY：1-内部在工作0-正常状态ON/OFF：1-显示关闭0-显示打开RESET：1-复位状态0-正常状态在BUSY和RESET状态时，除读状态指令外，其它指令均不对液晶显示模块产生作用。在对液晶显示模块操作之前要查询BUSY状态，以确定是否可以对液晶显示模块进行操作。(6) 写数据指令R/WRSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB001写数据(7) 读数据指令 R/WRSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB011读显示数据读、写数据指令每执行完一次读、写操作，列地址就自动增1。必须注意的是，进行读操作
39、之前，必须有一次空读的操作，紧接着再读才会读出所要读的单元中的数据。4 方案设计方案论证方案（一）:设计一个简易函数图形通过字模提取工具进行字模提取，然后将取模得到的结果加载到单片机函数编程中去实现函数图形显示，这就要求如果调整函数一次就要对函数重新进行取模，以便单片机程序重新对单片机进行烧录。方案（二）：通过函数的编译可以直接对函数图像的相关系数进行调整已达到设计的要求,由于函数程序的编译是在充分了解液晶显示屏的特性的基础上加以编译的,这就要求编译过程中认清每一个相位点位置为显示做好铺垫。方案确定：方案一能生成一个简易函数，这个函数只具有一般特性，不具有普遍特性。方案二具有普遍特性，可以通过
40、改变函数参量达到改变图形的目的，综上所诉，方案二可行性较方案一更有优势。程序设计语言的比较与论证：方案一：采用汇编语言编程。采用汇编语言编程，其程序目标代码的效率是最高的。 这也是汇编语言广泛用于编程的主要原因与优势所在。方案二：采用C语言编程。C语言是一种通用的计算机程序设计语言，在当今国际上十分流行。采用C语言编程，其语言简洁，使用方便灵活。且教之汇编语言，C语言有利于提高编制计算机系统和应用程序的效率，改善程序的可读性和可移植性。综合以上比较，设计采用C语言进行程序编写。5 液晶显示电路设计5.1 12864显示相位点液晶显示分为8页，每页8行，每一页可以显示4行汉字，由于每个汉字占2个
41、字符共计32bit左右半屏各占16bit。每一页有（0-7）行，每一行（063）列。在做函数图形显示的过程中要充分考率到给函数点显示的位置，实在某一行的某一列以何种方式点亮该点。这就要求熟练分析每一页各个点。如下图5.1所示。 图5.1 12864液晶显示模块图5.2 显示数字字符汉字字模提取的原理：汉字字模提取是根据液晶显示界面上点亮的液晶点的个数决定的，点亮的点数也多，显示的越清晰直观，这就是说，如果我们在液晶屏上点亮一个点那么这个点不一定能被很清晰的显示出来，但是如果我们点亮的是一片，这一片将很清晰。例如：显示一个汉字“你”，如图5.2所示。图5.2 汉字“你”在16*16点阵中的显示我
42、们将汉字“你”放置于16*16的点阵中，根据液晶显示原理点亮为1，不亮为0的原理我们就能很快得到“你”字的第一行为0000 1000 1000 00000那么这一行的字模信息将为0x080x80。在实际操作过程中我们不可能就这样去画个16*16的点阵图去依次点亮各点实现字模提取，这就需要有一种简单便捷的软件帮助我们实现这一功能：字模提取软件。在编写软件代码之前必须要先掌握汉字取模的方法。要得到上表中的文字，我们可以借助取模软件来完成。打开取模软件出现如下显示界面，显示取模软件图，如图5.3所示。 图5.3 取模软件图在文字输入区中输入文字，我们以输入一个”“陕西理工学院”为例，了解其取模过程。
43、在文字输入区中输入“陕西理工学院”后按CTRL+ENTER组合键后就看到“陕西理工学院”字已经在模拟显示区显示出来了，输入汉字图，如图5.4所示。图5.4 汉字输入图示单击取模方式 然后点击，显示汉字取模生成图，如图5.5所示。图5.5汉字取模生成图示将取模得到的数据加载到程序中去，通过程序仿真得到软件仿真图像及图形。5.3 函数图形显示程序void hanshu1() uchar yyy=0,xxx=0,nnn=1,ccc=0,mmm;LCD_WriteCommand1(0xc0+0);/display start lins 0xc0 竖着方向0页起始行 while(yyy63) yyy=n
44、nn*xxx;ccc=yyy/8;mmm=7-ccc; LCD_WriteCommand1(0x40+xxx); / 0x40 set address Y 0-63 液晶横着方向LCD_WriteCommand1(0xB8+mmm);/display start lins 0xc0 竖着方向0页起始行 LCD_WriteData1(DDOT(yyy%8); xxx=xxx+1; unchar DDOT=128,64,32,16,8,4,2,1;在现实的过程中选择对8取商对8取余，由于12864共计64行分为8页（0-7）；对8取商再用7减去商值即可求出在哪一页显示，对8求余即可知道显示在哪一行
45、，以这种方式即可定义出要现实的在12864的页的哪一行中了。该函数程序点亮横纵坐标，以原点为起点，显示一个斜率为1的一次函数，nnn为斜率的可变参数，具有可调性，这就为函数可变性做了一个调整，不足之处在于函数斜率的可变性只能通过在函数程序上进行调解，这样在仿真的过程中无法直接形成较强的可比性，无法有效区分是通过字模提取还是通过函数进行编译的。6 系统仿真6.1 软件调试软件的调试主要通过Keil uVision3软件进行操作，对程序编写过程中的错误进行查找，找出错误，进行修改，然后再进行编译直至编译成功，生成HEX文件，才能下载到单片机里，继而实现相应功能。软件流程图，如图6.1所示。开始LCD初始化延时开左半屏显示左半屏开右半屏显示右半屏图6.1 软件流程图在液晶显示的过行程中首先要对LCD 进行初始化设置，以保证LCD能够正常工作，由于单片机的运行速度减慢与液晶显示对数据的读取速度，所以在设置的过程中不需要每次对单片机进行读写检测，我们可以通过一个延时就可以实现正常的读写。对于延时时间的长短是由不同的液晶显示器件来决定的。对于延时时间的长短还要视具体情
