128*64點(diǎn)陣液晶屏程序設(shè)計(jì)的教程

    使用PROTEUS的仿真軟件中的液晶顯示屏（型號(hào)JX12864K1G）探索點(diǎn)陣液晶屏的編程方式；該型號(hào)液晶屏的內(nèi)部是無字庫的，只能夠自建字模去進(jìn)行字符顯示（使用方法和圖形的顯示方式是一致的）；字?？梢酝ㄟ^“字模提取”軟件提取，可以省去手工建模
的麻煩。

整體的電路圖  
 
功能說明：該電路是使用的AT89C52作為控制器，電路的左下方是時(shí)鐘芯片DS1302；用液晶屏來顯示當(dāng)前的時(shí)間、若干漢字、一幅小圖等等內(nèi)容；
電路連線：
（1）液晶模塊： E=P2^0;  RW=P2^1;  RS=P2^2;  CS2=P2^3;  CS1=P2^4;  RST（復(fù)位信號(hào)）=5V；  
               數(shù)據(jù)口D0~D7接單片機(jī)P0口；
（2）時(shí)鐘芯片DS1302：  RST = P3^6 ;    CLK =  P1^6 ;    SDA =  P1^7 ;
 
電路仿真結(jié)果如下圖：

首先我們要分析下該液晶模塊內(nèi)部控制器的工作原理：
管腳功能：

管腳名稱	LEVER	管腳功能描述
VSS	0	電源地
VDD	+5.0V	電源電壓
V0	-	液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓 （在PROTUES仿真軟件中可不接）
RS	1/0	RS=0，表示DB7∽DB0為顯示數(shù)據(jù) RS=1，表示DB7∽DB0為顯示指令數(shù)據(jù)
R/W	1/0	R/W=1，E=1數(shù)據(jù)被讀到DB7∽DB0 R/W=0，E=“1→0”,數(shù)據(jù)被寫到IR或DR
E	1/0	R/W=0，E信號(hào)下降沿鎖存DB7∽DB0 R/W=1，E=1, DDRAM數(shù)據(jù)讀到DB7∽DB0
DB0～DB7	1/0	數(shù)據(jù)線
1/0	0:選擇芯片(左半屏)信號(hào)
1/0	0:選擇芯片(右半屏)信號(hào)
1/0	復(fù)位信號(hào),低電平復(fù)位
VOUT	-10V	LCD驅(qū)動(dòng)負(fù)電壓 （在PROTUES仿真軟件中可不接）

12864內(nèi)部功能器件及相關(guān)功能：
1. 指令寄存器(IR)
IR是用于寄存指令碼，與指令寄存器寄存指令相對(duì)應(yīng)。當(dāng)RS =0時(shí)，在E信號(hào)下降沿的作用下，指令碼寫入IR。
2．?dāng)?shù)據(jù)寄存器(DR)
DR是用于寄存數(shù)據(jù)的，與數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。當(dāng)RS =1時(shí)，在下降沿作用下，圖形顯示數(shù)據(jù)寫入DR，或在E信號(hào)高電平作用下由DR讀到DB7∽DB0數(shù)據(jù)總線。DR和DDRAM之間的數(shù)據(jù)傳輸是模塊內(nèi)部自動(dòng)執(zhí)行的。
3．忙標(biāo)志：BF
BF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況。BF=1表示模塊在內(nèi)部操作，此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。BF=0時(shí)，模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)。利用STATUS READ指令，可以將BF讀到DB7總線，檢驗(yàn)?zāi)K工作狀態(tài)。
4．顯示控制觸發(fā)器DFF
此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制。DFF=1為開顯示（DISPLAY OFF），DDRAM的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF）。DDF的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和RST信號(hào)控制的。
5．XY地址計(jì)數(shù)器
XY地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)9位計(jì)數(shù)器。高3位是X地址計(jì)數(shù)器，低6位為Y地址計(jì)數(shù)器，XY地址計(jì)數(shù)器實(shí)際上是作為DDRAM的地址指針，X地址計(jì)數(shù)器為DDRAM的頁指針，Y地址計(jì)數(shù)器為DDRAM的Y地址指針。
X地址（頁地址，頁的概念遲點(diǎn)會(huì)解釋）計(jì)數(shù)器是沒有記數(shù)功能的，只能用指令設(shè)置。
Y地址（列地址）計(jì)數(shù)器具有循環(huán)記數(shù)功能，各顯示數(shù)據(jù)寫入后，Y地址自動(dòng)加1，Y地址指針從0到63。
6．顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）
DDRAM是存儲(chǔ)圖形顯示數(shù)據(jù)的。數(shù)據(jù)為1表示選擇顯示，數(shù)據(jù)為0表示選擇非顯示。DDRAM與地址和顯示位置的關(guān)系見DDRAM地址表。
7．Z地址計(jì)數(shù)器
Z地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)6位計(jì)數(shù)器，此計(jì)數(shù)器具備循環(huán)記數(shù)功能，它是用于顯示行掃描同步。當(dāng)一行掃描完成，此地址計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1，指向下一行掃描數(shù)據(jù)，RST復(fù)位后Z地址計(jì)數(shù)器為0。
Z地址計(jì)數(shù)器可以用指令DISPLAY START LINE預(yù)置。因此，顯示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的數(shù)據(jù)從哪一行開始顯示在屏幕的第一行。此模塊的DDRAM共64行，屏幕可以循環(huán)滾動(dòng)顯示64行。
12864LCD的指令系統(tǒng)
    該類液晶顯示模塊（即KS0108B及其兼容控制驅(qū)動(dòng)器）的指令系統(tǒng)比較簡單，總共只有七種。其指令表如表2所示：

指令名稱	控制信號(hào)		控制代碼
	R/W	RS	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
顯示開關(guān)	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1/0
顯示起始行設(shè)置	0	0	1	1	X	X	X	X	X	X
頁設(shè)置	0	0	1	0	1	1	1	X	X	X
列地址設(shè)置	0	0	0	1	X	X	X	X	X	X
讀狀態(tài)	1	0	BUSY	0	ON/OFF	0	0	0	0
寫數(shù)據(jù)	0	1	寫數(shù)據(jù)
讀數(shù)據(jù)	1	1	讀數(shù)據(jù)

1、 顯示開/關(guān)指令 

R/W RS	DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0
0  0	0 0 1 1 1 1 1  1/0

當(dāng)DB0＝1時(shí)，LCD顯示RAM中的內(nèi)容；DB0＝0時(shí)，關(guān)閉顯示。
2、顯示起始行（ROW）設(shè)置指令

R/W RS	DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0
0  0	1 1顯示起始行（0～63）

該指令設(shè)置了對(duì)應(yīng)液晶屏最上一行的顯示RAM的行號(hào)，有規(guī)律地改變顯示起始行，可以使LCD實(shí)現(xiàn)顯示滾屏的效果。
3、頁（PAGE）設(shè)置指令

R/W RS	DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0
0  0	1 0 1 1 1頁號(hào)（0～7）

顯示RAM共64行，分8頁，每頁8行。
4、列地址（Y Address）設(shè)置指令

R/W RS	DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0
0  0	0 1顯示列地址（0～63）

設(shè)置了頁地址和列地址，就唯一確定了顯示RAM中的一個(gè)單元，這樣MPU就可以
用讀、寫指令讀出該單元中的內(nèi)容或向該單元寫進(jìn)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。
5、讀狀態(tài)指令

R/W RS	DB7 DB6 DB5 DB4 DB3DB2DB1 DB0
1  0	BUSY 0 ON/OFF  0 0 0 0

該指令用來查詢液晶顯示模塊內(nèi)部控制器的狀態(tài)，各參量含義如下：
BUSY：  1-內(nèi)部在工作   0-正常狀態(tài)
ON/OFF：1-顯示關(guān)閉     0-顯示打開
：  1-正常狀態(tài)     0- 復(fù)位狀態(tài)
在BUSY和狀態(tài)時(shí)，除讀狀態(tài)指令外，其它指令均不對(duì)液晶顯示模塊產(chǎn)生作用。
在對(duì)液晶顯示模塊操作之前要查詢BUSY狀態(tài)，以確定是否可以對(duì)液晶顯示模塊進(jìn)行操作。
6、寫數(shù)據(jù)指令

R/W RS	DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0  1	寫數(shù)據(jù)

7、 讀數(shù)據(jù)指令 

R/W RS	DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
1  1	讀顯示數(shù)據(jù)

    讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作，列地址就自動(dòng)增一。必須注意的是，進(jìn)行讀操作之前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會(huì)讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。
 
12864由兩個(gè)完全相同的左右半屏拼成，兩個(gè)半屏的顯示通過CS1和CS2來選擇，如CS1=0、CS2=1時(shí)選擇左半屏顯示，每頁占8行（指令0xb8～0xbf分別指定頁0～頁7地址）；
寫入液晶的數(shù)據(jù)在屏上為縱向顯示，如在指定位置（頁0第0列）顯示12H：
0xb8 指定頁0
0x40 指定列0
0x12 送入數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的最高位對(duì)應(yīng)“該頁該列”最下端的點(diǎn)(第0行)
下面以“你”字為例，分析其字模（16*16點(diǎn)陣，占兩頁位置）
從最左邊上半部開始
上頁字模0x80,0x40,0xF0,0x2C,0x43,0x20,0x98,0x0F,0x0A,0xE8,0x08,0x88,0x28,0x1C,0x08,0x00

下頁字模0x00,0x00,0x7F,0x00,0x10,0x0C,0x03,0x21,0x40,0x3F,0x00,0x00,0x03,0x1C,0x08,0x00