320240液晶驱动 SED1335 控制器的液晶显示模块与单片机接口应用
320240液晶驱动SED1335 控制器的液晶显示模块与单片机接口应用
2008年11月15日星期六20:16
1 引言
液晶显示(Liquid Crystal Display)简称LCD，以其独特的低压、微功耗特性广泛应用于便携式电子产品如移动通信和笔记本电脑中。Truly(信利)公司的点阵型液晶显示模块MSP-G320240DBCW 是一种内置SED1335控制器的大屏幕带背光液晶显示模块，SED1335是日本Seiko Epson公司生产的液晶显示控制器，是同类产品中功能较强的一款产品。MSP-G320240DBCW模块以其优良的品质广泛应用于各类高级仪器仪表、POS机、彩屏手机、车载产品、军工产品等，本文以此模块为例，介绍SED1335的编程控制。
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2 液晶显示模块
2．1模块结构和外部接口信号
MSP-G320240DBCW模块的结构框图如图1所示。该模块内置SED1335控制器，由CCFL背光、SED1335控制器、32 K*8 SRAM、液晶板等部分组成。行、列驱动均由SPLC086A控制，液晶点阵数320×240。
MSP-G320240D液晶显示模块有两个插头与外部连接，其外部连接信号及功能如表1所列。
从表1和图1可见，外部信号中除了电源外，其余控制信号都是用于控制SED1335控制器的。其中包括数据线7位、地址线A0、片选信号及读写信号。
SED1335具有较强的I／O缓冲器，单片机访问SED1335不需要判断其是否为"忙"状态，SED1335可随时准备接收单片机的访问。并及时地传输单片机发来的指令和数据。另外，SED1335具有较强的管理显示存储器的性能，内置一个字符发生器，具有160种57点阵字体的字符，并能分区管理64 K 的显示存储器，可以同时管理3个或4个显示区，并能同时管理用户自定义字符发生器。
SED1335显示区根据其数据的性质可以分为文本显示区和图形显示区。文本显示区单元的数据被认为是字符代码。图形显示区单元的数据被认为是8点位的显示数据。
2．2 MSP-G320240模块与AT89C51接口设计
根据SED1335的电路特性，MSP-G320240模块与AT89C51单片机采用直接接口方式，电路如图2所示。单片机的P0口接至SED1335的7位数据线(D0～D7)，SED1335的读写控制信号RD的反、WR的反分别由AT89C51的读写控制信号RD的反、WR的反控制。注意，SED1335的A0接单片机P20引脚，片选CS的反接单片机P27引脚。CS的反低电平有效，与A0信号一起确定电路连接的SED1335的命令口地址为Ox7100，数据口地址为0x7000。单片机通过此命令口地址和数据口地址访问SED1335。首先，将指令代码写入命令口缓冲器内(A0=1)，然后，将指令所需的参数按顺序通过数据口写入相应的功能寄存器内(A0=0)。
3 SED1335软件编程
SED1335软件功能非常强大，命令控制操作简单，共有14条指令，用户只需给不同指令输入控制参数，就可得到所需的显示内容。
3．1 SED1335初始化
SED1335初始化包括设置显示区域、字符显示大小、显示方式等。以下给出初始化的相关程序。程序中指令代码的具体含义见参考文献[1]。
3.2 清屏例程
清屏就是将显示内存的内容全部置0或全部置1，MSP-G320240模块在全部置0时底色为蓝色，全部置1时底色为白色。
清屏的方法是，光标从地址0x0000开始，向显示缓冲区连续写入0x00（或0xff）。下面给出把32K 显示内存的内容全部清0的清屏例程。
3.3 汉字显示例程
本文设置汉字显示方式为图形方式，图形方式下显示汉字，是根据已建立好的汉字字模库（实际是一个汉字字模矩阵)，根据矩阵中汉字的位号选取要显示的汉字。
本文给出的汉字显示函数有4个参数，分别是位置横坐标、位置纵坐标、字库位号、字符点阵格式16×16或24*24。MSP-G320240模块显示屏为320*240，故对于16×16点阵汉字，横向可显示20个，纵向15个。分别对应横坐标(0，2，4，6，8，…18)，纵坐标为(0，16,32,48，…224)。
2>
例如要从屏幕左上角开始在第一行显示汉字"设置航向"。设字模库为：
4 结束语
本文根据SED1335的硬件和软件特性，以MSP-G320240模块为例。对SED1335控制器和单片机的接口应用和软件设计进行分析。该设计已成功应用于实际项目的液晶界面显示。本文所介绍的单片
机和液晶显示控制器的接口技术对其他型号的显示控制器(如SED1330、SED1336、MSM6255等)也有很好的参考价值。
320240液晶驱动SED1335 液晶显示控制器
2008年11月15日星期六20:18
摘要：介绍了SED1335液晶显示控制器的硬件结构，SED1335与89C58单片机的接口，给出了接口时序特性和软件设计方法，在石化分析仪器系列产品中的实际应用。
关键词：液晶显示控制器；单片机；接口
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1 引言
在研究开发闪点、粘度、凝倾点等石化分析仪器系列产品过程中，均使用了液晶显示器LCD。而LCD本身不会发光，它是利用外部光的反射原理，当笔端所加的交流信号与公共端的信号异相时，该笔端就会被点亮；若同相时，则该笔端不会点亮。而液晶显示器的功耗小、字形美观，它使分析仪器可用集成电池来供电。在石化分析仪器系列产品中，均采用单片机为主控器件。在液晶显示器和单片机之间存在一接口电路，通常是由专用的IC来完成的，而SED1335液晶显示控制器就是其中之一。
2 系统基本结构及原理系列石化分析仪器基本结构如图1所示。对于任何一种分析仪器而言，除了功能传感器有特殊要求和特点外，液晶显示模块和键盘输入模块均是通用模块，其主要的功能大致相同，且功能模块分为三类：
（1）数据采集是指在单片机的控制下，使用功能传感器完成特定信号的测量和数据采集的功能。传感器将采集到的信号和数据传送到单片机中。
（2）结果显示指单片机将采集到的数据发送到液晶显示模块，并控制液晶显示模块按照一定的格式将其显示的功能。
（3）操纵输入指操纵者或其他器件向单片机发送控制指令，用于控制仪器的模式，该指令一般通过键盘输入。单片机在控制指令的要求下，完成指定功能，如进行信号测量、数
据显示等。
3 硬件设计
3.1 SED1335硬件结构[1]SED1335是日本SEIKO EPSON公司生产的液晶显示控制器，它具有较强功能的输入/输出缓冲器，指令功能丰富，四位数据并行发送，最大驱动能力为640×256点阵的特点。SED1335硬件结构由MPU接口、内部控制和驱动LCM部分组成，SED1335硬件结构如图2所示。
（1）MPU接口部分由指令输入缓冲器、数据输入缓冲器、数据输出缓冲器和标志寄存器组成。具有功能较强的I/O缓冲器，MPU访问SED1335不需要判其“忙”，SED1335可随时准备接受MPU的访问，及时地把MPU发来的指令、数据传输就位。通过引脚电平设置，选择8080系列和M6800系列MPU的操作时序电路之一。
（2）内部控制部分控制部分是SED1335的核心。由振荡器、功能逻辑器、显示RAM 管理电路、字符库及其管理电路以及产生驱动时序的时序发生器组成。SED1335能在很高的工作频率下迅速地解释MPU发来的指令代码，将参数置入相应的寄存器，并触发相应的逻辑功能电路运行。
（3）驱动LCD驱动部分具有各显示区的合成显示能力，传输数据的组织功能及产生液晶显示模块所需的时序，向液晶显示模块传输数据的方式为4位并行方式。
3.2 SED1335与MPU89C58的接口[2]89C58单片机与SED1335的数据传送采用查询方式，通过并行接口芯片82C55A、锁存器74LS373B和SED1335实现连接如图3所示。
SED1335接口，是由指令输入寄存器、数据输入缓冲器、数据输出缓冲器和标志寄存器组成，通道的选择由引脚A0和读、写操作信号联合控制。标志寄存器是一位只读寄存器，它仅有一位“忙”标志位BF。
89C58单片机接口部分，是由并行接口、串行接口、中断系统、定时/计数器及时钟电路等组成。一个8位（P0.0～P0.7）并行端口来用作输出；RD、WR分别为读操作信号和写操作信号，低电平有效；DB为数据总线，可以直接连在MPU数据总线上；CS为片选信号，低电平有效；A0为I/O缓冲器选择信号，为1时，写指令代码或读数据，为0时，写数据、参数。
SED1335接口可以适配8080和M6800系列的MPU，通过SEL1和SEL2的组合加以选择，与8080序列的接口部传输时序如图4所示，时序特性如表1所示。
4 软件设计[3]接口软件的设计主要包括SED1335的初始化程序和中断显示子程序如图5所示，初始化程序根据所控制的液晶显示模块的特性和用户的显示要求，送入适当的命令和参数，通常是以参数表的形式送入，如System Set命令(代码为40H)，带有8个参数，分别定义显示字符的高度和宽度及液晶显示模块的点阵行数等，这些命令和参数必须首先写入，否则显示将不正常。
MOV COM，#40H；SYSTEM SET代码
LCALL PR1
MOV COUNT1，#00H
INTA：MOV DPTR，#SYSTAB；SYSTAB为该指令参数表首地址
MOV A，COUNT1
MOVC A，@A+DPTR
MOV DAT1，A
LCALL PR2
INC COUNT1
MOV A，COUNT1
CJNE A，#08H，INTA；循环送参数
Systab：DB 30H，87H，07H，27H，42H，0F0H，28H，00H；P1～P8参数
PR1和PR2是送指令和参数的过程子程序。显示的中断时间，根据一屏刷新时间和液晶显示的点阵列数来确定，例如5秒1屏、320列，则中断时间为5/320秒，外部时钟是16MHz，选用m=16位的定时方式，由公式得X= 44702(AE9EH)。R0来记录中断次数，初始值为80H
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中断一次右移一位，R0为0时，一字节处理完，可送入移动扫描显示，并初始化R0；整屏显示用R2来控制，初始为0，处理完一字节递增1，到达一定的值（通常为液晶模块列数的1/8）后，一屏处理完，可以送入显示RAM，同时R2清零。
显示地址用行列交叉计算法得到，分别用寄存器R1和R2来控制行值和列值，对应显存地址为：R2＋R1×N。N为每行的字节数，采用320×240的LCD时，N＝320/8＝40。
5 结束语
上述讨论了SED1335控制器和单片机的接口应用，软、硬件设计方法，电路的研发。本文所介绍的单片机和液晶显示控制器的接口技术，对其他型号的接口芯片也有很好的参考价值。
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driver的输出.以SVGA的分辨率,60Hz的画面更新频率来计算,一个frame的周期约为16.67 ms.对gate 1来说,它的启动时间周期一样为16.67ms.而在这16.67 ms之间,分别需要让gate 1 ~ 768共768条输出线,依序打开再关闭.所以分配到每条线打开的时间仅有16.67ms/768=21.7us而已.所以每一条gate d river打开的时间相对于整个frame是很短的,而在这短短的打开时间之内,source driver再将相对应的显示电极充电到所需的电压. 而所谓的二阶驱动就是指gate driver的输出电压仅有两种数值,一为打开电压,一为关闭电压.而对于common电压不变的驱动方式,不管何时何地,电压都是固定不动的.但是对于common电压变动的驱动方式,在每一个frame开始的第一条gate 1打开之前,就必须把电压改变一次.为什么要将这些输出电压的t iming介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的feed through电压,它的成因主要是因为面板上其它电压的变化,经由寄生电容或是储存电容,影响到显示电极电压的正确性.在LCD面板上主要的电压变化来源有3个,分别是gate driver电压变化,source driver电压变化,以及common电压变化.而这其中影响最大的就是gate driver电压变化(经由Cgd或是Cs),以及common电压变化(经由Clc或是Cs+Clc). Cs on common架构且common电压固定不动的feed through电压 我们刚才提到,造成有feed through电压的主因有两个.而在common电压固定不动的架构下,造成f eed through电压的主因就只有gate driver的电压变化了.在图2中,就是显示电极电压因为feed thro ugh电压影响,而造成电压变化的波形图.在图中,请注意到gate driver打开的时间,相对于每个frame 的时间比例是不正确的.在此我们是为了能仔细解释每个frame的动作,所以将gate driver打开的时间画的比较大.请记住,正确的gate driver打开时间是如同图1所示,需要在一个frame的时间内,依序将7
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紧凑，给查找具体元器件或跑线都造成了很大的困难。在非工厂条件下，它的可修性较小，若驱动板因为供电部分、VGA视频输入接口电路部分损坏等造成的故障，只要有电路知识我们可以轻松解决，对于那些因为MCU微控制器内部的数据损坏造成无法正常工作的驱动板，在拥有数据文件<驱动程序）的前提下，我们可以用液晶显示器编程器对MCU微控制器进行数据烧写，以修复固件损坏引起的故障。早期的驱动板，需要把MCU微控制器拆卸下来进行操作，有一定的难度。目前的驱动板已经普遍开始采用支持ISP<在线编程）的MCU微控制器，这样我们就可以通过ISP工具在线对MCU微控制器内部的数据进行烧写。比如我们使用的EP1112最新液晶显示器编程器就可以完成这样的工作。 图4 驱动板原理框图 在液晶显示器的维修工作中，当驱动板出现故障时，若液晶显示器原本就使用的是通用驱动板，就可以直接找到相应主板代换处理，当然，仍需要在其MCU中写入与液晶屏对应的驱动程序；若驱动板是品牌机主板，我们一般采用市场上常见的“通用驱动板”进行代换方法进行维修； “通用驱动板”也称“万能驱动板”。目前，市场上常见的“通用驱动板”有乐华、鼎科、凯旋、悦康等品牌，如图5所示，尽管这种“通用驱动板”所用元器件与“原装驱动板”不一致，但只要用液晶显示器编程器向“通用驱动板”写入液晶屏对应的驱动程序<购买编程器时会随机送液晶屏驱动程序光盘），再通过简单地改接线路，即可驱动不同的液晶屏，通用性很强，而且维修成本也不高，用户容易接受。
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基于51单片机1602液晶显示简易计算器设计
#include
uchar first_num=0,Ans=0,second_num=0; InitLcd(); EA=1; ET0=1; TMOD=0X01; TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256; write_com(0x80+0x40+15); write_Dat('0'); write_com(0x80); while(1) { while(key_scan()==0xff); TR0=1; if(first==0) { first=1; write_com(0x01); } Key_num=key_scan(); switch(key_scan()) { case 1: if(last_key_num!=Key_num) { write_Dat('l'); write_Dat('n'); ln=1; }break; case 2: if(last_key_num!=Key_num) { write_Dat('s'); write_Dat('i'); write_Dat('n'); Sin=1; }break; case 3: if(last_key_num!=Key_num) { write_Dat('c'); write_Dat('o'); write_Dat('s'); Cos=1;
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择点上的电压均为显示电压的1/a，1/a就称为偏压系数，也称为偏压。此方法称为1/a偏压的平均电压法，简称为1/a偏压法。 VLCD(LCD驱动电压): LCD的驱动电压为加在点亮部分的段电压与公共电压之差(峰-峰值)。 5．关于RAM地址映射的概念 为了这个问题困扰了很久，虎风太愚钝啦…… Ht1621有一个32*4的LCD驱动，映射到32*4的RAM地址。 上图中写命令101后面跟6位RAM地址，那么这个地址是如何确定的呢其实说白了也很简单，RAM地址就是SEG的序号。我们要点亮一段液晶管需要给他提供一个电平，而这个电平是由SEG管脚提供的，SEG管脚电平的输出又取决于对应RAM地址中的值。 驱动一个8段数码管的顺序是A,B,C,D,E,F,G,DP，我们认为前面LCD结构图中的数码管3为我们要显示的低位，那么连接原理图中A3的是SEG12，我们就说此时的RAM地址为0b001100，连接B3的是SEG11,对应的RAM地址为0b001011,依次类推，第一个数码管的所有地址为： 0b001100,0b001011,0b001010,0b001001,0b001000,0b001101,0b001110,0b000111//DP2; 其余地址类似，在此不再解释。 6．程序 Unsigned char LCD_ADD[]={0b00001100,0b00110100,0b00010100,0b00100100,0b00000100,0b00101100,0
基于51单片机的LCD1602显示程序模块
这个是我自己编写的基于51单片机控制lcd602显示的库函数，请下载我的头文件，在网上本人还分享了很多热门模块的库函数，都是现成的，欢迎下载！！！！ /************************************************************************ 1，先初始化1602：lcd_init(); 2，调整显示位置：lcd_pos(hang,lie); 3，送显示：lcd_wdat(uchar dat);显示字符 lcd_show(uchar dis[]);显示字符串 4，清屏为：lcd_wcmd(0x01); //清除lcd内容 delay12_ms(2); 注： 显示的时候必须传送对应的ASK码 显示字符串的时候如果超过本行显示范围不会自动跳到第二行占用了P0和P25,P26，P27 同时包含delay.c文件必须 ************************************************************************/ #include "myconfig.h" #include "delay.h" #define LCD_RS P26 //1602的命令和数据选择端 #define LCD_RW P25 //1602的读写控制端 #define LCD_EP P27 //1602是能信号 #define LCD_DATE P0 //1602的数据传输或命令端口 /****************（外部不操作）测忙程序************************/ uchar lcd_bz() { uchar result; LCD_RS =0; LCD_RW =1; LCD_EP =1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result =(P0 &0x80); LCD_EP =0; return result;//返回结果，1为忙，0位空闲 } /****************（外部不操作）写命令函数************************/ void lcd_wcmd(int cmd) { while(lcd_bz()); LCD_RS =0; LCD_RW =0;
液晶屏驱动方法
心之所向，所向披靡 0802字符型液晶显示模块 外形尺寸：PCB外形：40*30.5毫米液晶屏金属黑框：38*23.5毫米 0802采用标准的16脚接口，其中: 第1脚：VSS为地电源 第2脚：VDD接5V正电源 第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15～16脚：空脚（背光）
0802液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如表1所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2所示， 它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置 指令2：光标复位，光标返回到地址00H 指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效 指令4：显示开关控制。D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁 指令5：光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标 指令6：功能设置命令DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F:低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符（有些模块是DL：高电平时为8位总线，低电平时为4位总线） 指令7：字符发生器RAM地址设置 指令8：DDRAM地址设置 指令9：读忙信号和光标地址BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令10：写数据 指令11：读数据 0802液晶显示模块可以和单片机AT89C51直接接口，电路如图1所示。 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，表3是0802的内部显示地址. 比如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H) 以下是在液晶模块的第二行第一个字符的位置显示字母“A”的程序： ORG 0000H RS EQU P3.7;确定具体硬件的连接方式 RW EQU P3.6 ;确定具体硬件的连接方式 E EQU P3.5 ;确定具体硬件的连接方式 MOV P1,#00000001B；清屏并光标复位 ACALL ENABLE;调用写入命令子程序 MOV P1,#00111000B ；设置显示模式:8位2行5x7点阵 ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,#00001111B；显示器开、光标开、光标允许闪烁 ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,#00000110B；文字不动，光标自动右移 ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,#0C0H；写入显示起始地址（第二行第一个位置） ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV P1,＃01000001B ；字母A的代码
基于单片机的电子时钟设计报告(LCD显示)
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
led液晶显示器的驱动原理
led液晶显示器的驱动原理 LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与 TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对 TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存 电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在 CMOS 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.
图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 , 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因.
基于液晶显示屏的低功耗驱动技术 王会霞
基于液晶显示屏的低功耗驱动技术王会霞 发表时间：2018-01-02T16:54:23.600Z 来源：《基层建设》2017年第28期作者：王会霞 [导读] 摘要：在当今的信息社会，随着通信信息化的飞速发展，和交换信息的摄取信息沟通的日益增多，人们越来越频繁地面对在各种显示装置，电子技术必然面临着低成本、低功耗便携式信息设备领域，市场趋于液晶屏幕，高清晰度，高分辨率，低功耗，具有很广阔的应用前景。 宁波群创光电有限公司浙江宁波 315800 摘要：在当今的信息社会，随着通信信息化的飞速发展，和交换信息的摄取信息沟通的日益增多，人们越来越频繁地面对在各种显示装置，电子技术必然面临着低成本、低功耗便携式信息设备领域，市场趋于液晶屏幕，高清晰度，高分辨率，低功耗，具有很广阔的应用前景。本文从各个方面总结了现有低功耗设计的优缺点，并将现有的低功耗技术结合起来实现超低功耗驱动技术。 关键词：液晶显示屏；低功耗；显示驱动 1前言 随着TFT-LCD的广泛应用，显示技术升级换代。目前，技术的发展主要集中在轻量化、触摸控制、高分辨率、宽视角、高色域、立体显示、低功耗等方面。特别是随着绿色节能标准的逐步完善，降低产品功耗的相关技术要求也越来越高。这种需求在笔记本电脑、平板电脑、手机、可穿戴显示等由电池供电产品尤中已经成为重要的竞争产品，因此研究具有重要的意义。 2降低功耗的主要技术点 2.1不同像素结构及驱动方法对功耗的影响 随着TFT-LCD技术的不断发展，成本因素成为TFT液晶显示器设计中必须考虑的一个重要因素。目前的设计采用双栅结构，这种结构的最大优点是减少数据线的数量，从而节省source IC数量，降低成本。 2.2像素结构的设计与功耗密切相关。 如果液晶分子在固定电压下保持恒定，液晶分子的性质就会固化。因此，液晶驱动信号只能是交流电压。实现像素的极性，正负交替驱动，许多方面，点2h1v翻转，列翻转，行翻转，dot翻转等等。大不同驱动模式之间的权力差异，根据对14hd产品传统的产品结构试验，对比了列翻转、2line翻转、1+2line翻转、dot翻转等驱动方式下的功耗，结果表明，比dot翻转模式相比，列翻转将对传输功率的增加38.5%。 2.3像素负载以及像素驱动信号对功耗的影响 在TFT - LCD中，有大量的门和数据定向的面板金属跟踪，并且数据侧也有等效的液晶电容和像素驱动的电压存储电容器。负荷数据线主要由电阻和电容的数据线。电容主要由两部分组成，一是电容之间的耦合电容CGD和CDC的栅线和数据资料和COM两像素存储电容CST和液晶电容CLC。Gate和Data的负载可以相当于多个串联RC网络。两网络负载，在对功耗Gate影响方向负载小；大部分的电力是由source IC产生，约10% ～ 15%源的总功耗栅极的功率消耗，能耗约占总能耗的45%。功率消耗由ac和DC两部分组成。DC的功耗是由 IC 内部单元的静态工作电流产生的，AC的功耗是由 IC充电的数据线导出的。以14.0hd和14fhd产品为例的像素设计，通过模拟发现像素负载每上升 10%，功耗约有5%-8%的上升，如表1所示。 Gate负责驱动面板TFT的栅极，并负责TFT器件的开关。在GOA的产品，因为转移等级是集成在面板的VGH和VGL信号是通过外部的level shifter产生，作用在寄存器。整个GOA的单位能耗约为25%至35%的整体功耗，因此功耗可降低栅极信号优化。对11.6hdgoa产品，例如，VGH每增加1V，功率消耗增加1.35mw。VGL每提高1V，功耗降低约14.5mw。 在GOA的产品，如果GOA clock信号是MLG，降低功耗的效果可以达到。信号如图1所示，和MLG的信号有两个关键参数，裁剪的水平（VGM）和时间的角夹。
单片机实验LCD显示实验
实验19L C D显示实验 一、实验目的： 学习液晶显示的编程方法，了解液晶显示模块的工作原理。 掌握液晶显示模块与单片机的接口方法。 二、所需设备 CPU挂箱、8031CPU模块 三、实验内容 编程实现在液晶显示屏上显示中文汉字“北京理工达盛科技有限公司”。 四、实验原理说明 五、实验步骤 1、实验连线 8255的PA0~PA7接DB0~DB7，PC7接BUSY，PC0接REQ，CS8255接 CS0。 2、运行实验程序，观察液晶的显示状态。 六、程序框图 八、附：点阵式LCD 模块 点阵式LCD模块 由一大一小两块液晶 模块组成。两模块均 由并行的数据接口和 应答信号接口两部分 组成，电源由接口总 线提供。 （1）OCMJ2×8液晶 模块介绍及使 用说明 OCMJ中文模块系列液晶显示器内含 GB 2312 16*16点阵国标一级简体汉字和 ASCII8*8（半高）及8*16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或 ASCII 码即可实现文本显示。 OCMJ中文模块系列液晶显示器也可用作一般的点阵图形显示器之用。
提供有位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位进行图形显示。完全兼容一般的点阵模块。 OCMJ中文模块系列液晶显示器可以实现汉字、ASCII 码、点阵图形和变化曲线的同屏显示，并可通过字节点阵图形方式造字。 本系列模块具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令。一改传统的使用大量的设置命令进行初始化的方法，OCMJ 中文模块所有的设置初始化工作都是在上电时自动完成的，实现了“即插即用”。同时保留了一条专用的复位线供用户选择使用，可对工作中的模块进行软件或硬件强制复位。规划整齐的10个用户接口命令代码，非常容易记忆。标准用户硬件接口采用REQ/BUSY 握手协议，简单可靠。 硬件接口 接口协议为请求/应答（REQ/BUSY）握手方式。应答BUSY 高电平（BUSY =1）表示 OCMJ 忙于内部处理，不能接收用户命令；BUSY 低电平（BUSY =0）表示 OCMJ 空闲，等待接收用户命令。发送命令到 OCMJ可在BUSY =0 后的任意时刻开始，先把用户命令的当前字节放到数据线上，接着发高电平REQ 信号（REQ =1）通知OCMJ请求处理当前数据线上的命令或数据。OCMJ模块在收到外部的REQ高电平信号后立即读取数据线上的命令或数据，同时将应答线BUSY变为高电平，表明模块已收到数据并正在忙于对此数据的内部处理，此时，用户对模块的写操作已经完成，用户可以撤消数据线上的信号并可作模块显示以外的其他工作，也可不断地查询应答线BUSY是否为低（BUSY =0？），如果BUSY =0，表明模块对用户的写操作已经执行完毕。可以再送下一个数据。如向模块发出一个完整的显示汉字的命令，包括坐标及汉字代码在内共需5个字节，模块在接收到最后一个字节后才开始执行整个命令的内部操作，因此，最后一个字节的应答BUSY 高电平（BUSY =1）持续时间较长，具体的时序图和时间参数说明查阅相关手册。
基于单片机的液晶显示
滨江学院 学年论文 题目基于单片机的液晶显示 院系自动控制系 专业电气工程与自动化学生姓名 学号 指导教师 二零一三年十二月二十五号
目录 1.引言 (1) 2.现状 (1) 3.主要目的 (2) 4.实现方案和步骤 (2) 4.1 KS0108 (2) 4.1.1 KS0108特点 (2) 4.1.2 KS0108的引脚功能 (3) 4.1.3 KS0108的指令系统 (4) 4.2 图形点阵式液晶显示控制 (5) 4.3汉字编码原则 (8) 4.4程序实现流程 (9) 5.实验结果及结果讨论 (10) 6.结论 (11) 7.参考文献 (11) 8.附件 (12)
南京信息工程大学滨江学院学年论文 基于单片机的液晶显示 南京信息工程大学滨江学院自动控制系，南京 210044 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，基于单片机8051，采用的液晶显示控制器的芯片是SED1520，主要实现中文显示、滚屏以及左右移动功能。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。 关键字：单片机、液晶显示、8051、SED1520 1、引言 单片机液晶显示系统主要是指单片机以及由单片机驱动的点阵式液晶显示屏所组成的一个显示系统[1]。我们在许多地方可以看到LCD显示屏的应用，例如空调，车内广告，冰箱和显示仪表盘等等，它们都是一个小型的单片机控制液晶显示系统。在日常生活中，我们也可以看到一些类似的由单片机控制的显示系统，如火车站售票大厅的候车信息显示屏，在这些屏幕上，可以显示各种不同的图形、汉字等，并且可以实现上下滚屏与左右移动等。这就是在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，需要能够显示更丰富信息和通用性较强的显示器，便于开发和应用，并要求其体积小、重量轻、功耗小。图形点阵式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，并且可以实现屏幕画面滚动等功能，是信息处理、信息输出的重要手段之一，具有广泛的应用前景[2]。我选择的单片机液晶显示系统的开发，是基于KS0108液晶显示控制器，在C8051F020单片机实验系统上实现KS0108是点阵型液晶显示控制器，利用单片机控制液晶显示系统的原理，完成单片机液晶显示系统的设计。 2、现状 液晶显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法相比的优点。近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当中。液晶显示器分为字符型LCD显示模块和点阵型LCD显示模块。字符型LCD是一种用5×7点阵图形来显示字符的
LED液晶显示器的驱动原理
LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之 中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs. For personal use only in study and research; not for commercial use
图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因 素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方 式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显 示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时, 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因. For personal use only in study and research; not for commercial use
HT1621液晶显示驱动详细原理及程序
Ht1621液晶显示详细驱动使用说明以及程序 1．概述 HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器，HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合，包括LCD模块和显示子系统。用于连接主控制器和 HT1621的管脚只有4或5条，HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。 在虎风所做的这个系统中ht1621用于驱动一个静态的LCD液晶显示器。液晶显示的方式分为静态显示和动态显示。静态与动态的区别在于静态显示是持续供电的，而动态显示是利用人的视觉停留效果，快速扫描数码管各个段，让人在视觉上感觉到数码管是同时显示的。 2．HT1621接线原理图 3．静态LCD结构图
4．几个曾经纠结的概念 Time base：时基，即时间基准，可以用来输出，作为外部时钟的时间基准。 占空比：将所有公共电极（COM）各施加一次扫描电压的时间叫一帧,单位时间内扫描多少帧的频率叫帧频,将扫描公共电极（COM）选通的时间与帧周期之比叫占空比。通常占空比等于公共电极数N的倒数,即1/N。这就是说假如你要驱动4个液晶，就需要4个COM，那么你的占空比就要设定为1/4。 偏压比：指的是液晶的偏压系数，可以看看专业技术文章，偏压目的是克服交叉效应，通过把半选择点与非选择点的电压平均，适度提高非选择点的电压来抵消半选择点上的一部分电压，使半选择点上的电压下降，从而提高显示对比度；最终行半选择点和非选择点上的电压均为显示电压的1/a，1/a就称为偏压系数，也称为偏压。此方法称为1/a偏压的平均电压法，简称为1/a偏压法。 VLCD(LCD驱动电压): LCD的驱动电压为加在点亮部分的段电压与公共电压之差(峰-峰值)。 5．关于RAM地址映射的概念 为了这个问题困扰了很久，虎风太愚钝啦…… Ht1621有一个32*4的LCD驱动，映射到32*4的RAM地址。