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数字信号处理器与图形液晶显示模块的接口 重庆大学卓清锋刘和平 摘要详述数字信号处理器TMS320F240与图形点阵式液晶显示器模块MG\ 12232接口的性能特点和方法，设计并调试了硬件电路和接口软件。 关键词TMS320F240MG\ 12232 概述 TMS320F240是美国TI（德州仪器）公司专为数字电机控制（DMC）应用而推出的一种低价格、高性能16位定点运算DSP。它将高性能的DSP内核和丰富的外设功能集成，为控制系统应用提供了一个理想的解决方案。 液晶显示器（LCD）具有图形显示功耗低、体积小、质量轻、超薄等诸多其它显示器无法比拟的优点，被广泛用于智能型仪器和低功耗电子产品中。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、闪烁、文本特征显示等功能，用途十分广泛。 本文介绍采用信利公司的内置两片SED1520F0A驱动控制系统，使用十分方便的图形点阵式液晶显示器模块MG\ 12232与TMS320F240接口的性能特点、硬件电路接口时序和接口软件编程思路及其接口调试。 一、 TMS320F240与MG\ 12232的接口电路 1 SED1520F0A的接口信号简介 SED1520F0A属行列驱动及控制合一的小规模液晶显示驱动系统，电路简练，经济实用，且内含振荡器，只需外接振荡电阻即可，保证了模块的稳定性。SED1520F0A通过RES信号选择与不同时序总线的微处理器接口：RES=1为M6800微控制器时序，其操作信号是E、R/等;RES=0为Intel 8080微控制器时序，操作信号是RD、WR等（不同厂家的液晶模块可能使用不同的时序）。 SED1520F0A与两种总线的接口信号总结如表1和表2所列。 表1SED1520F0A与Intel 8080时序的微处理器接口 A0〖〗RD〖〗WR〖〗DB7~DB0〖〗功能说明X〖〗1〖〗1〖〗高阻〖〗数据总线释放0〖〗0〖〗1〖〗输出〖〗读状态位0〖〗1〖〗0〖〗输入〖〗写指令代码1〖〗0〖〗1〖〗输出〖〗读显示数据1〖〗1〖〗0〖〗输入〖〗写显示数据表2SED1520F0A与M6800时序的微处理器接口 A0〖〗R/〖〗E〖〗DB7~DB0〖〗功能说明X〖〗X〖〗0〖〗高阻〖〗数据总线释放0〖〗0〖〗↓〖〗输出〖〗写指令代码0〖〗1〖〗〖〗输入〖〗读状态位1〖〗0〖〗↓〖〗输出〖〗写显示数据1〖〗1〖〗〖〗输入〖〗读显示数据2 SED1520F0A的接口时序 SED1520F0A的接口时序如图1、图2所示(MG\ 12232模块的引脚接线见其产品说明书)。 图1Interl 8080系列MPU对SED1520F0A的操作时序图2M6800系列MPU对SED1520F0A的操作时序3 TMS320F240与MG\ 12232模块的接口电路 图3DSP与MG\ 12232模块的实用接口电路TMS320F240与MG\ 12232模块的接口电路如图3所示，其接口时序采用了图2所示的M6800微控制器操作时序，这样只要每一片SED1520F0A引出的独立控制信号E1和E2由TMS320F240的选通逻辑控制即可控制MG\ 12232模块工作。 该电路用到的PWM7/IOPB0、PWM8/IOPB1、PWM9/IOPB2、T1PWM/IOPB3四个端口将通过软件配置成普通I/O口，实现对液晶R/、A0、 E2、E1四个输入信号的分别控制;利用可调电阻R2实现液晶对比度的调节;利用PNP晶体管驱动液晶的背光灯。不难分析图3的接口电路满足图2的时序。 二、 模块的软件编程 SED1520F0A的指令集见产品说明书。下面以图3的实用接口电路来说明各子程序，只含E1边的程序（E1=1，E2=0），E2边的程序（E1=0，E2=1）类推。 在系统程序的初始化部分应该对程序中用到的寄存器和临时变量作说明，如： OCRA.set 07090h;输出控制寄存器A地址 PBDATDIR.set 0709Ah;I/O口数据和方向寄存器B地址 .bss LCDCMD,1;临时变量说明，.bss为在数据空 ;间60H~7FH的一个临时段 .bss LCDDATA,1 .bss LCDTMP,1 .text LDP #225;外设数字I/O控制寄存器页（7080H~70FFH） SPLK #0F0FFH,OCRA;配置用到的四个端口为普通I/O口 SPLK #0FF0H,PBDATDIR ;配置四个端口为输出，且初始值 ;为0 1 读状态子程序 STE：LDP #225 SPLK #0FF9H,PBDATDIR;A0=0，R/=1 LDP #00 STEL：IN LCDTMP,8000H;读入状态字（8000H可以用任一 ;不冲突的I/O地址代替） BIT LCDTMP,8;判D7 BCND STEL,TC;=1为忙状态 RET 2 发指令子程序（指令在LCDCMD中） CWE：CALL STE LDP #225 SPLK #0FF8H，PBDATDIR;A0=0，R/=0 LDP #00 OUT LCDCMD，8000H CALL STE RET 3 写数据子程序（数据在LCDDATA中） DWE：CALL STE LDP #225 SPLK #0FFAH，PBDATDIR;A0=1，R/=0 LDP #00 OUT LCDDATA，8000H CALL STE RET 4 开显示、关显示和清屏子程序 OPEN：CALL STE SPLK #0AFH，LCDCMD;开显示命令 CALL CWE LDP #225 SPLK #0FF9H，PBDATDIR;A0=0，R/=1 LDP #00 OPENL：IN LCDTMP，8000H;读入状态 BIT LCDTMP，10;判D5 BCND OPENL，TC;1为关闭状态 RET CLOSE：CALL STE SPLK #0AEH，LCDCMD;关显示命令 CALL CWE LDP #225 SPLK #0FF9H，PBDATDIR;A0=0，R/=1 LDP #00 CLOSEL：IN LCDTMP，8000H;读入状态 BIT LCDTMP，10;判D5 BCND CLOSEL，NTC;0为开状态 RET CLEAR：LDP #00 SPLK LCDDATA，#00H;写入数据0 LAR AR1，#0B8H;页指针（0B8H~0BBH） CLEAR1：LAR AR2，#00H;列指针（0~79） SAR AR1，LCDCMD CALL CWE;设置页地址 SPLK #00H，LCDCMD CALL CWE;设置列地址 CLEAR2：CALL DWE;清1列 MAR*，AR2 ADRK #1 LAR AR0，#80 CMPR 00;（AR2）=（AR0）？ BCND CLEAR2，NTC;为0，本页未清完 MAR*，AR1 ADRK #1 LAR AR0，#0BCH CMPR 00;（AR1）=（AR0）？ BCND CLEAR1，NTC;为0，未清完 RET 图4通用显示程序 流程图有了以上的通用子程序，就可以构造出各种实用的显示程序，如字符、汉字、曲线等。这些显示程序有如图4所示的类似的软件流程图。 其中第一步是必须对液晶进行初始化。初始化的顺序为：关显示→正常显示驱动设置→占空比设置→复位→ADC选择→清屏→开显示。程序如下。 5 初始化子程序 INIT：CALL CLOSE;关显示 LDP #00 SPLK #0A5H，LCDCMD CALL CWE;正常显示驱动（关静态显示） SPLK #0A9H，LCDCMD CALL CWE;占空比为1/32 SPLK #0E2H，LCDCMD CALL CWE;复位 SPLK #0A0H，LCDCMD CALL CWE;ADC选择，正常输出 CALL CLEAR;清屏 CALL OPEN;开显示 RET 对于字符、汉字和曲线显示的原理是类似的。它们都是以字节为单位进行显示，关键在于形成字模库时必须保证每个字节数据的最高位是与每一列最下面一个点相对应。最低位与每一列最上面点相对应，这当然可以用相应软件来生成，如“清”的字模（16×16点阵）为： .word 2210h;左上角 .word 0c64h .word 44c0h .word 5454h〖〗.word 7f54h;右上角 .word 5454h .word 44d6h .word 0040h〖〗.word 0404h;左下角 .word 01feh .word 0000h .word 15ffh〖〗.word 1515h;右下角 .word 9555h .word 017fh .word 0000h剩下的工作就是将字模库里的这些数据逐个字节地写到相应的页和列，程序很简单。由于篇幅关系，不再赘述。 结束语 DSP系统液晶模块的使用，在硬件方面，关键要满足液晶的接口时序;在软件方面，要正确进行初始化。这样就可以随心所欲显示信息了。 以上程序在TMS320C24X EMULATOR上调试通过，并成功应用于“电能计量装置异常运行测录仪”的人机接口模块中。MES 参考文献 1TI Company.TMS320F/C24x DSP Controllers Reference Guide CPU and Instruction Set.1997 2TI Company.TMS320F/C24x DSP Controllers Reference Guide Peripheral Library and Specific Devices.1997

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来源:单片机与嵌入式系统应用 作者:重庆大学 卓清锋 刘和平 时间:2006/2/12 0:00:00