基于RA8835的液晶屏驱动程序设计.doc
《基于RA8835的液晶屏驱动程序设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于RA8835的液晶屏驱动程序设计.doc(37页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、 基于RA8835的液晶屏驱动程序设计摘 要:液晶显示器(LCD)是现代电子产品中应用非常广泛的一种显示设备。本设计主要介绍了一个基于RA8835的液晶屏驱动程序的设计,该功能由C8051F020单片机和RA8835液晶驱动芯片两个核心器件来实现,C8051F020控制RA8835来完成液晶显示功能。软件部分用C语言来编写,详细介绍了基于单片机C8051F020的应用软件设计。本设计是在原有的硬件平台的基础上根据液晶屏的基本驱动指令给出了各个模块的驱动程序设计,如任意位置打点、画线、画圆、任意位置字符、字符串、汉字的显示,并且分析了最基础的功能模块打点的算法原理。作为打点功能的延伸,编写了一个
2、支持图片显示的程序。作为显示汉字功能的延伸,编写了一个支持任意大小汉字显示的程序。最后,把以上各个功能模块综合起来显示,也完成了一个简单信息界面的显示。实验证明这是一种简单但有效的工作方案,对此进行少量修改就可用于很多不同场合,实用性强。关键词:C8051F020单片机; LCD; RA8835; 驱动程序The designation of LCD driver baded on RA8835Abstract: LCD is one of the most popular display in modern electronic devices. The design mainly intr
3、oduces a designation of LCD driver based on RA8835. The function can be completed with two core devices, C8051F020 MCU and RA8835 LCD driver IC. C8051F020 controls RA8835 to complete the LCD function. The software part is complies with the C language, the applicaton software design based on C8051F02
4、0 MCU was introduced in detail. According to the LCD basic drive instructions, the design, based on the original hardware platform, gives each module driver design. For example, show a point in any position, draw line, draw circle, show a character, character string or Chinese character in any posit
5、ion. The algorithm theory of basic function moduleshow a point in any position is analysed. As the extend function of showing a point, a program supporting picture display is written. As the extend function of showing a Chinese character, a program supporting any size of Chinese character is written
6、. Finally, the above all function module combined, also a simple interface display is completed. Experiments show that this is a simply designed but well worked project, it is proved that the design can be used in many different occasions modified a little, it can be widely used.Key words:C8051F020
7、MCU; LCD; RA8835; driver 目 录 1 绪 论11.1 研究的意义及背景11.2 系统概述31.3 小结42 硬件系统组成及工作原理52.1 硬件系统原理框图52.2 C8051F020系列单片机52.2.1 C8051F020系列单片机系统概述52.3 RA8835液晶驱动芯片72.3.1 液晶屏显示的原理82.3.2 模块接口定义82.3.3 模块主要硬件构成说明92.3.4 地址计算方法113 软件设计基础123.1 KeilC51简介123.2 RA8835的基础指令模块133.2.1 系统设置(SYSTEM SET)133.2.2 显示状态设置(DISPLAY
8、ON/OFF)143.2.3 CGRAM 首址设置(CGRAMADR)153.2.4 光标地址设置(CSRW)163.2.5 读出光标地址(CSRR)163.2.6 显示数据写入(MRWITE)163.2.7 显示数据读出(MREAD)163.3 RA8835的基本驱动函数173.3.1 写命令函数173.3.2 写数据函数173.3.3 读取命令函数173.3.4 读取数据函数173.3.5 检测 “忙”标志函数173.4 RA8835与C8051F020的接口定义173.4 液晶屏初始化183.4.1 初始化流程图183.4.2 初始化程序194 应用程序部分214.1 打点214.1.1
9、 打点的算法214.1.2 打点函数214.2 画直线224.2.1 画直线的算法224.2.2 画直线函数224.3 画圆224.3.1 画圆的算法224.3.2 画圆函数234.4 显示字符和字符串234.4.1 显示字符和字符串的算法234.4.2 显示字符和字符串的函数234.5 显示汉字234.5.1 显示汉字的算法234.5.2 显示汉字的模式244.5.3 显示大小不同的汉字244.5.4 显示汉字的函数244.6 显示简单图片254.6.1 显示简单图片的算法254.6.2 显示简单图片的模式254.6.3 显示简单图片的程序255 演示程序部分265.1 演示流程图265.2
10、 演示过程及画面显示275.2.1 打点275.2.2 画直线275.2.3 画一组同心圆285.2.4 显示字符串285.2.5 显示大小不同的汉字295.2.6 显示简单图片306 结论31参考文献32致 谢33331 绪 论1.1 研究的意义及背景随着电子产品设计技术的不断发展,电子产品的设计,尤其是人机交互界面的设计日益趋向人性化。显示器件在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,这主要体现在它的桥梁角色(bridging role)或者说人机界面角色(man-machine interface role)中,其发展趋势在信息社会中越来越重要。显示器件分类有多种,但最常见的是按显示原理
11、分类,即主动发光显示和非主动发光显示。主动发光型(自发光型)是利用信息来调制各像素的发光亮度和颜色,进行直接显示。非主动发光型本身不发光,利用信息调制光源使其达到显示的目的。主动发光显示器主要有:CRT(阴极射线管显示);PDP(等离子体显示);ELD(电致发光显示);LED(发光二极管显示);VFD(真空荧光显示);FED(场致发射显示);OLED(有机发光二极管显示)。非主动发光显示器主要有:LCD(液晶显示);ECD(电化学显示);EPID(电泳成像显示)。其中,ECD、EPID和ELD这几种显示器应用面不大,市场小。早期的显示器以显像管(CRT)显示器为主,但随着科技不断进步,各种显示
12、技术如雨后春笋般诞生,近来由于液晶显示器(LCD)具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险,能显示复杂文字及图形、显示面积大小随意、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优点,在近年来价格不断下跌的吸引下,逐渐取代CRT之主流地位,而得到广泛的应用。液晶显示器与传统的显示器相比,有新的特点:(1) 显示质量高液晶显示器的每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度,恒定发光,而不像阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新亮点。因此,液晶显示器画面质量高而且绝对不会闪烁,能把眼睛疲劳降到最低。 (2) 没有电磁辐射 传统显示器的显示材料是荧光粉,通过电子束撞击荧光粉而显示,电子束在打到荧光粉上的一刹那间会
13、产生强大的电磁辐射,尽管目前有许多显示器产品在处理辐射问题上进行了比较有效的处理,尽可能地把辐射量降到最低,但要彻底消除是困难的。相对来说,液晶显示器在防止辐射方面具有先天的优势,因为它根本就不存在辐射。在电磁波的防范方面,液晶显示器也有自己独特的优势,它采用了严格的密封技术将来自驱动电路的少量电磁波封闭在显示器中,而普通显示器为了散发热量的需要,必须尽可能地让内部的电路与空气接触,这样内部电路产生的电磁波也就大量地向外“泄漏”了。 (3) 可视面积大 对于相同尺寸的显示器来说,液晶显示器的可视面积要更大一些。液晶显示器的可视面积跟它的对角线尺寸相同。阴极射线管显示器显像管前面板四周有一英寸左
14、右的边框不能用于显示。 (4) 应用范围广 最初的液晶显示器由于无法显示细腻的字符,通常应用在电子表、计算器上。随着液晶显示技术的不断发展和进步,字符显示开始细腻起来,同时也支持基本的彩色显示,并逐步用于液晶电视、摄像机的液晶显示器、掌上游戏机上。而随后出现的DSTN和TFT则被广泛制作成电脑中的液晶显示设备,DSTN液晶显示屏用于早期的笔记本电脑;TFT则既应用在笔记本电脑上(现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏),又用于主流台式显示器上。 (5) 画面效果好 与传统显示器相比,液晶显示器一开始就使用纯平面的玻璃板,其显示效果是平面直角的,让人有一种耳目一新的感觉。而且液晶显示器更容易在小
15、面积屏幕上实现高分辨率,例如,17英寸的液晶显示器就能很好地实现12801024分辨率,而通常18英寸CRT彩显上使用12801024以上分辨率的画面效果是不能完全令人满意的。 (6) 数字式接口 液晶显示器都是数字式的,不像阴极射线管彩显采用模拟接口。也就是说,使用液晶显示器,显卡再也不需要像往常那样把数字信号转化成模拟信号再行输出。理论上,这会使色彩和定位都更加准确完美。 (7) “身材”匀称小巧 传统的阴极射线管显示器,后面总是拖着一个笨重的射线管。液晶显示器突破了这一限制,给人一种全新的感觉。传统显示器是通过电子枪发射电子束到屏幕,因而显像管的管颈不能做得很短,当屏幕增加时也必然增大整
16、个显示器的体积。而液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示目的,即使屏幕加大,它的体积也不会成正比的增加,而且在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。(8) 功率消耗小 传统的显示器内部由许多电路组成,这些电路驱动着阴极射线显像管工作时,需要消耗很大的功率,而且随着体积的不断增大,其内部电路消耗的功率肯定也会随之增大。相比而言,液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上,因而耗电量比传统显示器也要小得多。近年来,随着单片机技术的飞速发展,涌现了多种性能优良且成本很低的单片机品种。C8051F系列单片机就是其中之一。在工程应用中,C8051F020可在满足性能要求的前提
17、下,减少浪费、降低成本。为此,本文给出了一种基于C8051F020和RA8835实现的低成本液晶显示方案。1.2 系统概述 最新液晶显示技术应用离不开最新液晶显示技术的发展。液晶显示的发展是当代持续发展速度最快的产业之一,它的发展是有规律的。一个产业的发展,最基本的动力是市场。 (1) 市场的角度 市场,不外需求和竞争。液晶显示产业面对的市场核心也是如此。市场对液晶显示的需求和各类显示器件与液晶显示的竞争是液晶显示发展的最大动力,并决定,主导了液晶显示的发展趋势。市场对液晶显示的需求不断扩大,这是有目共睹的,特别是个人便携式产品的发展,例如,移动通讯产业的迅速发展,为液晶显示的发展注入了动力。
18、市场需求的扩大,将决定了液晶显示持续发展的基本态势。 而各类显示与液晶显示在市场上的竞争则不仅是液晶显示发展的动力,而且将决定液晶显示发展的方向和特点。所以液晶显示的市场竞争是决定液晶显示持续发展趋势的。 (2) 液晶显示内部竞争 各个液晶显示厂商间的竞争和各类液晶显示器件之间的竞争是液晶显示内部竞争的主要构成。 各厂商间的竞争主要内容是产品的质量和性价比。质量越好,市场越欢迎,你就会卖得多,赚钱多;性价比高,客户越高兴,销售量越大,你的利润就更多。 所以,液晶显示各厂商间的竞争将会不断的促进液晶显示质量的提高和性价比的提高。换句话说,产品越来越好,价钱越来越便宜这是液晶显示持续发展的第一个趋
19、势。 各类液晶显示之间的竞争对液晶显示发展趋势影响也很大。我们知道,液晶显示的分类是很多的,例如:TN,STN,TFT等。各种类别的液晶显示优缺点各异,对用户来说,他们是互补的,但对各类液晶显示来说,竞争就促成了他们各自克服缺点,发挥优点的不断进步,甚至会激发出灵感开创出新的显示模式。 (3) 液晶显示与各类显示的竞争 液晶显示与其他几种平板显示在市场上的竞争是驱动液晶显示持续发展的又一大动力。近年来,PDP、OLED、DMD、FED等多种非液晶的平板显示都已经陆续成熟上市,它们针对液晶显示的某些不足,如亮度低,不易大屏幕化等缺陷,来势汹汹地发起了对液晶显示的挑战。某些观点喜欢将显示器分为“代
20、”,而且认为“新一代”的显示会取代“老一代”的显示,如最近,某些人即声称OLED将会取代液晶显示。 事实上,由于各种显示各有不同的优缺点和各自特性,一般不可能互相取代,但是,利用本身的某一特长部分取代或冲击另一类显示器件是完全现实的。液晶显示不得不面对这一挑战和竞争。这一挑战和竞争既是对液晶显示产业的威胁,又是液晶显示产业的发展动力。 可以预见,各类平板显示器件将直面液晶显示的几大弱势被动显示、亮度低、对比度不高、背光源功耗大、大屏幕化难度高等发起挑战。这既是各类平板显示器件发展趋势也是液晶显示为保持持续发展的努力方向。 1.3 小结本设计分为两个部分,即硬件设计部分和软件设计部分。硬件设计部
21、分包括以单片机C8051F020为主的驱动部分和基于RA8835的320240液晶显示屏部分。本论文中对设计所需要的开发软件Keil uVision3有简单的说明,对作为硬件设计核心的C8051F020单片机的管脚配置也有说明,对单片机C8051F020和RA8835芯片的接口连接也有相应说明。软件部分采用C语言编写驱动程序,其软件实现流程图、图解说明及实现程序都在文中有叙述,文中对程序也有详细的解释。2 硬件系统组成及工作原理2.1 硬件系统原理框图图2-1 LCD 控制驱动及其接口2.2 C8051F020系列单片机2.2.1 C8051F020系列单片机系统概述本系统选用性能优良且成本较
22、低的SOC单片机C8051F020作为控制核心。C8051F020/1/2/3器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片,具有64个数字I/O 引脚(C8051F020/2)或32个数字I/O引脚(C8051F021/3)。其主要的内部资源有:高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25MIPS),全速、非侵入式的在系统调试接口(片内),真正12位(C8051F020/1)或10位(C8051F022/3)、100 ksps的8通道ADC,带PGA和模拟多路开关,真正8位500 ksps的ADC,带PGA和8通道模拟多路开关,两个12位DAC,具有可编程数据更新方式,64K字节可在
23、系统编程的FLASH 存储器,4352(4096+256)字节的片内RAM,可寻址64K字节地址空间的外部数据存储器接口,硬件实现的SPI、SMBus/ I2C和两个UART 串行接口,5个通用的16位定时器,具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列,片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。每个MCU 都可在工业温度范围(-45到+85)内用2.7V-3.6V 的电压工作。端口I/O、/RST 和JTAG 引脚都容许5V 的输入信号电压。C8051F020 为100 脚TQFP 封装(见图2-2),其原理框图如图2-3所示。图2-2 C8051F020 的TQFP100 封装图2-
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 RA8835 液晶屏 驱动程序 设计