NOKIA移動(dòng)電話(huà)液晶顯示模塊LPH7366原理及其應(yīng)用

　　摘要：LPH7366是一種低功耗、串行通信接口液晶顯示模塊，可廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)或便攜式設(shè)備的液晶顯示系統(tǒng)中。文中介紹了LPH7366顯示模塊的功能原理及操作方式，給出了基于MCS51單片機(jī)的控制軟件程序。
　　關(guān)鍵詞：液晶顯示；移動(dòng)電話(huà)；單片機(jī)；LPH7366
　　
　�。币�言
　　
　　ＬＰＨ７３６６是ＮＯＫＩＡ公司生產(chǎn)的可用于其６１５０、６１００等系列移動(dòng)電話(huà)的液晶顯示模塊，國(guó)內(nèi)廠家也生產(chǎn)有類(lèi)似的兼容產(chǎn)品。該產(chǎn)品除應(yīng)用于移動(dòng)電話(huà)外，也可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)便攜式設(shè)備的顯示系統(tǒng)。與其它類(lèi)型的產(chǎn)品相比，該模塊具有以下特點(diǎn)：
　　
　　●采用串行接口與主處理器進(jìn)行通信，接口信號(hào)線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號(hào)線僅有９條。
　　
　　●采用多種串行通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信（如ＭＣＳ５１單片機(jī)的串口模式０以及ＳＰＩ等），傳輸速率高達(dá)４Ｍｂｐｓ，可全速寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)，無(wú)等待時(shí)間。
　　
　　●可通過(guò)導(dǎo)電斑馬條連接模塊與印制版，而不用連接電纜，用模塊上的金屬鉤可將模塊固定到印制板上，因而非常便于安裝和更換。
　　
　　●ＬＣＤ控制器／驅(qū)動(dòng)器芯片已綁定到ＬＣＤ晶片上，模塊的體積很小。
　　
　　●采用低電壓供電，正常顯示時(shí)的工作電流在２００μＡ以下，且具有掉電模式。
　　
　�。蹋校龋罚常叮兜倪@些特點(diǎn)非常適合于電池供電的便攜式通信設(shè)備和測(cè)試設(shè)備中。
　　
　�。玻蹋校龋罚常叮兜囊�腳功能
　　
　　ＬＰＨ７３６６液晶顯示模塊采用Ｐｈｉｌｉｐｓ公司生產(chǎn)的ＰＣＤ８５４４芯片為其內(nèi)部控制器，可在單片ＩＣ上同時(shí)實(shí)現(xiàn)ＬＣＤ的控制和驅(qū)動(dòng)功能以及ＬＣＤ電源和偏置電壓產(chǎn)生功能。該ＩＣ具有很高的集成度，它不需要其它元件就可實(shí)現(xiàn)與微處理器的連接與通信。
　　
　�。蹋校龋罚常叮兜囊�腳功能如下：
　　
　　ＳＤＩＮ：串行數(shù)據(jù)輸入線；
　　
　�。樱茫蹋耍捍�行時(shí)鐘輸入，速率為０．０～４．０Ｍｂｐｓ；
　　
　　Ｄ／Ｃ：模式選擇，該端為高電平時(shí)輸入控制命令，為低電平輸入顯示數(shù)據(jù)；
　　
　　ＳＣＥ：芯片使能，低有效；
　　
　�。希樱茫和獠繒r(shí)鐘輸入端，當(dāng)使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，該引腳接地；
　　
　�。遥牛樱簭�(fù)位輸入端，低電平可復(fù)位控制器；
　　
　　ＶＬＣＤ：ＬＣＤ電源升壓電容接入端，接１０μＦ電容可用于產(chǎn)生ＬＣＤ工作電壓；
　　
　�。郑模模保�ＶＤＤ２：電源輸入端，電壓為２．７～３．３Ｖ；
　　
　�。郑樱樱弘娫吹亍�
　　
　�。常蹋校龋罚常叮兜脑O(shè)計(jì)操作
　　
　�。常�１ＤＤＲＡＭ尋址模式
　　
　　模塊控制器ＰＣＤ８５４４內(nèi)有４８×８４ｂｉｔ顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ＤＤＲＡＭ（ＤｉｓｐｌａｙＤａｔａＲＡＭ），因而具有矩陣式圖形顯示功能。通過(guò)串行接口命令可直接訪問(wèn)該存儲(chǔ)器，以更新顯示數(shù)據(jù)�？刂破鲀�(nèi)部處理總線采用８ｂ寬度，因而可通過(guò)ＤＤＲＡＭ組成６×８４ｂ的矩陣。整個(gè)顯示數(shù)據(jù)區(qū)可劃分為６行，每行８４個(gè)字節(jié)。
　　
　　每個(gè)顯示數(shù)據(jù)字節(jié)由行地址和列地址共同尋址，行地址范圍為Ｙ０～Ｙ５，列地址范圍為Ｘ０～Ｘ８３。通過(guò)修改行、列地址的指針可訪問(wèn)任意字節(jié)的顯示數(shù)據(jù)。此外，ＰＣＤ８５４４內(nèi)部還設(shè)置了地址指針自動(dòng)增加功能，這樣，每次顯示數(shù)據(jù)字節(jié)寫(xiě)入后，指針會(huì)自動(dòng)尋址跳到下一字節(jié)，從而加快顯示速度。地址指針自動(dòng)增加功能有如下兩種模式：
　　
　�。ǎ保┐怪睂ぶ贩绞剑ㄖ鹆酗@示模式）
　　
　　這種尋址模式如圖１所示，當(dāng)尋址控制位Ｖ為１時(shí)，每次寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)后，行地址指針Ｙ增１，Ｙ到５后自動(dòng)清零，列地址Ｘ增１，并尋址到下一列。當(dāng)尋址到最后一行（Ｙ為５）的最后一列（Ｘ＝８３）時(shí)，行、列地址均自動(dòng)清零，并返回到首行首列；
　　
　�。ǎ玻┧�平尋址方式（逐行顯示模式）
　　
　　這種尋址模式的示意圖如圖２所示，與垂直尋址方式類(lèi)似，當(dāng)尋址控制位Ｖ為０時(shí)，每次寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)后Ｘ增１，當(dāng)Ｘ為８３后自動(dòng)清零，Ｙ增１，尋址到下一行。當(dāng)尋址到最后一行（Ｙ為５）的最后一列（Ｘ＝８３）時(shí)，行、列地址均自動(dòng)清零，并返回到首行首列。
　　
　�。常�２控制指令和數(shù)據(jù)格式
　　
　　對(duì)液晶控制器的訪問(wèn)分為控制指令和顯示數(shù)據(jù)兩種操作模式，兩種模式可由Ｄ／Ｃ引腳來(lái)控制。當(dāng)Ｄ／Ｃ為高電平時(shí)，表明當(dāng)前寫(xiě)入的字節(jié)是顯示數(shù)據(jù)，當(dāng)Ｄ／Ｃ為低電平時(shí)，表明當(dāng)前寫(xiě)入的字節(jié)是控制指令。在發(fā)送每個(gè)字節(jié)最后一個(gè)比特時(shí)，可由微處理器讀�。模�Ｃ引腳的狀態(tài)，其工作時(shí)序如圖３所示。在寫(xiě)入每個(gè)顯示數(shù)據(jù)后，地址指針會(huì)自動(dòng)增加，因此在設(shè)定了起始指針后，可連續(xù)寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)�？刂浦噶詈惋@示數(shù)據(jù)均由８比特組成，ＭＳＢ位首先發(fā)送，在每個(gè)ＳＣＬＫ的上升沿，ＳＤＩＮ被采樣。
　　
　　指令和數(shù)據(jù)可以按任意需要的先后順序?qū)懭�。�?dāng)ＳＣＥ為高時(shí)，控制器的串行接口被初始化，此時(shí)由于ＳＣＬＫ以及ＳＤＩＮ引腳的變化不會(huì)對(duì)控制器產(chǎn)生任何作用，因此，串行接口不會(huì)消耗電能。由于系統(tǒng)在ＳＣＥ的下降沿使能串行口，因此，在該引腳保持低電平期間，可對(duì)串行口進(jìn)行操作。
　　
　�。常�３模塊控制器指令集
　　
　　ＬＰＨ７３６６模塊控制器的指令集分為基本指令集和擴(kuò)展指令集，可通過(guò)修改功能設(shè)置控制寄存器中的Ｈ標(biāo)志位來(lái)選擇使用的指令集。當(dāng)Ｈ為０時(shí)，選擇基本指令集；當(dāng)Ｈ為１時(shí)，選擇擴(kuò)展指令集。但功能設(shè)置控制寄存器及寫(xiě)入數(shù)據(jù)寄存器不受此標(biāo)志影響。ＬＰＨ７３６６的基本指令集包含下列指令：
　　
　�。ǎ保┰O(shè)置顯示配置；
　　
　�。ǎ玻┰O(shè)置顯示存儲(chǔ)器ＤＤＲＡＭ的行地址；
　　
　�。ǎ常┰O(shè)置顯示存儲(chǔ)器ＤＤＲＡＭ的列地址；
　　
　　擴(kuò)展指令集包含下列指令：
　　
　�。ǎ保┰O(shè)置溫度系數(shù)；
　　
　�。ǎ玻┰O(shè)置偏置系統(tǒng)；
　　
　�。ǎ常┰O(shè)置工作電壓寄存器。
　　
　　表１給出了模塊控制器指令集標(biāo)志位的含義，表２是對(duì)該指令集的詳細(xì)描述。該液晶模塊的工作電壓可由軟件設(shè)置，其數(shù)值依賴(lài)于所選擇的液晶。模塊溫度系數(shù)、偏置電壓的工作原理及設(shè)置方法可參見(jiàn)有關(guān)參考文獻(xiàn)，用戶(hù)可根據(jù)顯示的效果進(jìn)行調(diào)整，本文的設(shè)置僅作參考。
　　
　　表1PCD8544指令集標(biāo)志位說(shuō)明
　　
　　位01PD正常模式低功耗模式V水平尋址垂直尋址H基本指令集擴(kuò)展指令集D和E00白屏01正常顯示10全顯11反轉(zhuǎn)TC1和TC000溫度系數(shù)101溫度系數(shù)210溫度系數(shù)311溫度系數(shù)4
　　表2PCD8544指令集
　　
　　指令D/C控制字說(shuō)明D7D6D5D4D3D2D1D0（H=0或1）NOP000000000空操作功能設(shè)置000000PDVH低功耗模式，寫(xiě)入模式，指令集選擇寫(xiě)數(shù)據(jù)1D7D6D5D4D3D2D1D0寫(xiě)數(shù)據(jù)到DDRAM（H=0）保留0000001××不用00001××××顯示控制000001D0E顯示模式配置設(shè)Y地址001100Y2Y1Y0設(shè)Y地址，0Y5設(shè)X地址01X6X5X4X3X2X1X0設(shè)X地址，0X83(H=1)保留000000001不用00000001×000001×××001××××××溫度控制0000001TC1TC0設(shè)溫度系數(shù)偏置000010BS2BS1BS0設(shè)偏置電壓設(shè)Vop01VOP6VOP5VOP4VOP3VOP2VOP1VOP0設(shè)置液晶工作電壓
　�。磁c單片機(jī)的接口及顯示編程
　　
　�。蹋校龋罚常叮讹@示模塊可與多種串行接口進(jìn)行通信，下面介紹其與ＭＣＳ５１單片機(jī)的通信接口方法。顯示模塊的電源輸入ＶＤＤ１、ＶＤＤ２通常連到一起接到２．７～３．３Ｖ直流電源上，ＶＬＣＤ與電源地之間應(yīng)接１０μＦ電解電容。使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，應(yīng)將ＯＳＣ接地。圖４所示是單片機(jī)與ＬＰＨ７３６６顯示模塊的接口圖。
　　
　　如果單片機(jī)的工作電壓為５Ｖ，則需在連接線中串入１００Ω左右的電阻，而如果單片機(jī)的工作電壓為３Ｖ，則可直接連接。工作時(shí)?將單片機(jī)串行口設(shè)置為模式０，并通過(guò)向ＳＢＵＦ寄存器寫(xiě)入數(shù)據(jù)來(lái)完成８位串行數(shù)據(jù)的發(fā)送，ＲＸＤ用以輸出串行數(shù)據(jù)，ＴＸＤ則產(chǎn)生串行時(shí)鐘，其余控制引腳可利用Ｐ１或Ｐ３口的Ｉ／Ｏ線產(chǎn)生控制信號(hào)。以下代碼為顯示編程范例，運(yùn)行該程序后?屏幕上可顯示大寫(xiě)的‘ＰＨ’字符。
　　
　�。洌澹妫椋睿澹酰悖瑁幔颍酰睿螅椋纾睿澹洌悖瑁幔�
　　
　�。洌澹妫椋睿澹悖妫欤幔纾埃�００
　　
　�。洌澹妫椋睿澹洌妫欤幔纾埃�０１
　　
　�。洌澹妫椋睿澹螅澹鬫ｘａｄｒ０ｘ８０
　　
　�。洌澹妫椋睿澹螅澹鬫ｙａｄｒ０ｘ４０
　　
　�。螅猓椋簦樱茫耍剑校常蓿�;
　　
　　ｓｂｉｔＳＤＩＮ＝Ｐ３＾１;
　　
　�。螅猓椋簦樱茫牛剑校保蓿�;
　　
　�。螅猓椋簦模茫剑校保蓿�;
　　
　　ｓｂｉｔＲＥＳ＝Ｐ１＾２;
　　
　�。悖瑁幔騙ｔａｂｌｅ[８]＝
　　
　　{
　　
　　０ｘ１ｆ,０ｘ０５,０ｘ０７,０ｘ００,／＊字符‘Ｐ＇點(diǎn)陣＊／
　　
　�。埃�１ｆ,０ｘ０４,０ｘ１ｆ,０ｘ００,／＊字符‘Ｈ＇點(diǎn)陣＊／
　　
　　};?
　　
　　ｍａｉｎ
　　
　　{
　　
　�。酰悖瑁幔颍�;
　　
　　ｕｃｈａｒｘ,ｙ;／＊定義ｘ,ｙ地址指針＊／
　　
　�。恚铮洌錩ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ();
　　
　�。�＝０;
　　
　�。�＝０;
　　
　�。鳎颍椋簦錩ｂｙｔｅ(ｃｆｌａｇ，ｓｅｔ_ｘａｄｒ＋ｘ);
　　
　�。鳎颍椋簦錩ｂｙｔｅ(ｃｆｌａｇ，ｓｅｔ_ｙａｄｒ＋ｙ);
　　
　�。妫铮�(ｉ＝０;ｉ＜８;ｉ＋＋){
　　
　　ｗｒｉｔｅ_ｂｙｔｅ(ｄｆｌａｇ,ｃｈａｒ_ｔａｂｌｅ[ｉ]);??
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　模式初始化函數(shù)
　　
　�。觯铮椋洌恚铮洌錩ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ(ｖｏｉｄ)
　　
　　{
　　
　　ＥＳ＝０;
　　
　�。遥牛樱剑�;／＊復(fù)位液晶控制器＊／；
　　
　　ＳＣＯＮ＝０ｘ０２;／＊設(shè)置串行口為模式０＊／；
　　
　�。鳎颍椋簦錩ｂｙｔｅ(ｃｆｌａｇ,０ｘ２１);
　　
　�。�＊ＰＤ＝０,Ｖ＝０,選擇擴(kuò)展指令集＊／
　　
　　ｗｒｉｔｅ_ｂｙｔｅ(ｃｆｌａｇ０ｘ１０);
　　
　�。�＊設(shè)置ＬＣＤ工作電壓＊／
　　
　�。鳎颍椋簦錩ｂｙｔｅ(ｃｆｌａｇ０ｘ２０);
　　
　　／＊ＰＤ＝０,Ｖ＝０,選擇基本指令集＊／
　　
　�。鳎颍椋簦錩ｂｙｔｅ(ｃｆｌａｇ０ｘ０ｃ);
　　
　�。�＊設(shè)置顯示正常的工作模式＊／
　　
　　}
　　
　　寫(xiě)入數(shù)據(jù)字節(jié)
　　
　�。觯铮椋洌鳎颍椋簦錩ｂｙｔｅ(ｕｃｈａｒｆ,ｕｃｈａｒｂ)
　　
　　{
　　
　�。椋�(ｆ＝＝０)DＣ＝０;
　　
　　ｅｌｓｅＤＣ＝１;
　　
　�。樱茫牛剑�
　　
　　ＳＢＵＦ＝ｂ;
　　
　�。裕桑剑�;);??
　　
　�。樱茫牛剑�
　　
　　}
　　
　�。到Y(jié)束語(yǔ)
　　
　　由于ＬＰＨ７３６６現(xiàn)已可以大量生產(chǎn)，因此?該液晶顯示模塊的價(jià)格非常低廉，而且由于其具有結(jié)構(gòu)緊湊、耗電少、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，因而非常適合于便攜式設(shè)備的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)。
　　
　　
　　
　　

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