ARM微控制器LPC210X的LCD接口技術(shù)

摘要：本文分別以GPI0口直接連接、串行轉換連接、CPLD分部連接三種方法闡述了無(wú)外部總線(xiàn)的Philips ARM微控制器LPC210X與點(diǎn)陣圖形液晶顯示器的接口設計，并給出硬件電路框圖和主要程序。

引言

Philips最近推出了其第一款基于A(yíng)RM內核的控制器LPC210X，但由于LPC210X外部總線(xiàn)不開(kāi)放，無(wú)法擴展內存、驅動(dòng)液晶顯示器等，給它的推廣帶來(lái)了一定的影響。筆者最近在一工控板項目中采用了該系列芯片，項目后斯應客戶(hù)要求需對幾個(gè)參量進(jìn)行顯示并擴展鍵盤(pán)，不得已之下，采用了CPLD，并利用了GPIO口模擬總線(xiàn)和液晶時(shí)序與點(diǎn)陣圖形液日模塊HS12864-16建立了連接。下面詳細探討包括該種連接的三種接口方式。

1 LPC210X的GPI0口和HS12864-16A介紹

LPC210X控制器包含LPC2104、LPC2105、LPC2106，除了片內靜態(tài)RAM不同外，其他完全相同。該系列器件具有32個(gè)GPIO口（P0.0～P0.31），沒(méi)有外部總線(xiàn)，大多GPIO口是復用口，所以它一般不適合連接大屏幕液晶顯示器，但驅動(dòng)小規模液晶模塊進(jìn)行工業(yè)控制上的參量顯示還是非常合適的。

GPIO包含四個(gè)寄存器，如表1所列。

表1 配置GPI0口的四個(gè)寄存器

名 稱(chēng)地 址

描 述

IOPIN0xE0028000引腳值寄存器，引腳當前狀態(tài)都從該寄存器讀出IOSET0xE0028004輸出置位寄存器，只能寫(xiě)1，對應引腳輸出高電平IOCLR0xE0028008輸出清零寄存器，只能寫(xiě)1，對應引腳輸出低電平IODIR0xE002800C方向控制寄存器�？刂泼總�(gè)I/O方向

另外GPIO口還包含兩個(gè)引腳連接模塊寄存器PINSEL0、PINSEL1，用來(lái)為32個(gè)引腳配置I/O功能或其他特殊功能。

HS12864-16A是內部不帶字符發(fā)生器的3V液晶模塊（LPC210X可直接驅動(dòng)5V液晶模塊俁考慮到功耜耗，不贊成連接），其主要引腳如表2所列）。

表2 HS12864-16A引腳525252

引 腳 號引 腳 名 稱(chēng)

描 述

1、23、VSS、VDD、V0電源（3.3V）、電源地、驅動(dòng)負太4D/I數據指令選擇5R/W讀寫(xiě)選擇6E使能，R/W=0,下降沿鎖存DB7DB07～14DB0～DB7數據線(xiàn)15、16CS1、CS2左、右半屏選擇17RET復位，低電平復位18VoutLCD驅動(dòng)負壓，-10V，分壓接3腳19、20EN、NO背光電源

顯示屏由128×64點(diǎn)陣組成，共有64行，分為8頁(yè)，每頁(yè)8行，每行128列。寫(xiě)指令規則如下：當D/I=0、R/W=0，所有指令由傳輸到數據線(xiàn)的8位二進(jìn)制數據決定，開(kāi)顯示為0x3f，并顯示為0x3e，傳輸行、列地址由2低6位決定，傳輸頁(yè)地址為低3位決定。

2 三種接口設計

2.1 直接連接法

連接框圖如圖1所示。

該種方式占用GPIO口較多，對于要大量應用GPIO口復用功能的系統并不合適。為便于說(shuō)明，圖1將LPC210X的P0.0～P0.12選為連接的13個(gè)口，具體到設計系統中，可根據系統用到功能對應GPIO口復用功能進(jìn)行選取和配置。HS12864-16A的數據線(xiàn)為8條，所以存在于Flash中的字模也是按8位存的，可由字模軟件得出，傳輸數據進(jìn)行顯示的時(shí)候要滿(mǎn)足以下時(shí)序：首先使D/I為高電平，R/W為低電平，接著(zhù)將Flash里的某個(gè)8位二進(jìn)制字模傳送到8個(gè)I/O口上，然后使能E模擬下降沿時(shí)序，把數據鎖存到液晶顯示器內部的顯示存儲器中即可顯示。

程序由ADS1.2編譯器編譯。

GPIO口配置：

#define LCD_DI 0x00000100 ;指令選擇線(xiàn)P0.8

#define LCD_RW 0x00000200 //讀寫(xiě)選擇線(xiàn)P0.9

#define LCD_E 0x00000400 //使能線(xiàn)P0.10

#define LCD_CS1 0x00000800 //左屏選擇線(xiàn)P0.11

#define LCD_CS1 0x00000800 //左屏選擇線(xiàn)P0.11

#define IO_USE 0x00001FFF //13個(gè)GPIO口傳輸方向

傳輸字模數值到液晶顯示器數據上的子程序如下：

void SendData(unsigned char date){

IOSET=data;

IOCLR=~data

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