內置控制器液晶顯示模塊的應用

1、 內置控制器型液晶顯示模塊的應用T6963C液晶顯示驅動控制器在中規(guī)模圖形液晶顯示模塊中，內置T6963C控制器的液晶顯示模塊是目前較為常用的品種較多的內置控制器型圖形液晶顯示模塊。這里列舉香港精電公司的部分產品，如表1所示，以展示內置T6963C控制器的液晶顯示模塊的陣容。表1型 號點陣數特 性MGLS12964T128×64點尺寸0.39×0.55mmMGLS128128T128×128點尺寸0.50×0.50mmMGLS160128T160×128點尺寸0.54×0.54mmMGLS24064240×64點尺寸0.48

2、×0.48mmMGLS240128T240×128點尺寸0.40×0.40mm本章將以香港精電公司的液晶顯示模塊MGLS240128T為實例，說明內置T6963C控制器型液晶顯示模塊的應用。第一節(jié) 內置T6963C控制器型圖形液晶顯示模塊的電路特性內置T6963C控制器型液晶顯示模塊的驅動控制系統(tǒng)是由液晶顯示控制器T6963C及其周邊電路，行驅動器組，列驅動器組以及液晶驅動偏壓電路組成。從模塊的外接口考察模塊的電路特性，實際上就是T6963C的電路特性。T6963C是日本東芝公司的產品，其原理圖和引腳圖如圖1和圖2所示。T6963C的最大特點是具有獨特的硬件初始值

3、設置功能，顯示驅動所需的參數如占空比系數，驅動傳輸的字節(jié)數/行及字符的字體選擇等均由引腳電平設置，這樣T6963C的初始化在上電時就已經基本設置完成，軟件操作的主要精力就可以全部用于顯示畫面的設計上了。這就是T6963C廣泛應用于內置控制器型的液晶顯示模塊的原因。下面按照控制器的三部結構分解T6963C，詳細介紹T6963C的電路原理。 一、控制部控制部是T6963C控制器的核心，它由振蕩器、時序控制電路、工作方式設置寄存器及電路，內部字符庫CGROM及光標控制電路，顯示存儲器管理電路以及運算電路和各種功能電路組成?？刂撇客ㄟ^振蕩器外接晶體振蕩器產生振蕩脈沖，經時序控制電路調制產生T6963C

4、的工作時鐘脈沖序列，根據工作方式設置電路生成各路控制及驅動時序脈沖，從而實現(xiàn)T6963C的工作控制。 控制部提供了使用引腳電平設置內部工作狀態(tài)的功能，使T6963C上電后就開始對所連接的液晶顯示驅動系統(tǒng)進行正常的控制及驅動。這將避免因上電時控制器尚未進行初始化而使液晶顯示驅動系統(tǒng)不能正常工作，導致液晶顯示屏上出現(xiàn)不希望的顯示狀態(tài)。引腳設置功能如下。1驅動方式的設置驅動方式是指T6963C向液晶顯示驅動系統(tǒng)傳輸顯示數據的格式。它根據所要控制的液晶顯示驅動系統(tǒng)的數據傳輸格式的要求而定。T6963C可以實現(xiàn)四種數據傳輸格式,它由引腳/DUAL和SDSEL的電平狀態(tài)設置。/DUAL液晶顯示器件電極排列

5、形式的設置。當/DUAL1時，液晶顯示器件為單屏結構：當/DUAL0時，液晶顯示器件為雙屏結構。SDSEL數據傳輸格式設置。當SDSEL1時，數據傳輸格式為2位并行同步傳輸：當SDSEL0時據傳輸格式為1位串行傳輸。這兩個設置引腳的電平狀態(tài)組合確定了驅動部中數據傳輸的輸出端。見表2。表2/DUALSDSEL上半屏數據傳輸線下半屏數據傳輸線11HOD，ED10ED01HOD，EDLOD,ED00EDED2顯示窗口長度設置 顯示窗口長度是指T6963C所要控制的液晶顯承器件水平方向最大的像素點數。顯于窗口長度的設置將確定了驅動部向液晶顯示驅動系統(tǒng)發(fā)送的顯示數據的個數，不管實際控制的顯示屏的點陣數如

6、何，它已固定了驅動信號的時序關系。該設置由引腳MD3和MD2(顯示數據傳輸量設置端)的電平組合實現(xiàn)，如表3。表3MD3MD2像素點數字符數(字節(jié)數)11256321032040015126400640803顯示窗口寬度設置顯示窗口寬度是指T6963C所要控制的液晶顯示器件垂直方向最大的像素點數。顯示窗口寬度的設置將確定了驅動部向液晶顯示驅動系統(tǒng)發(fā)送的幀信號時序和占空比系數。該設置由引腳MDS，MD1和MD0(顯示幀信號設置端)與DUAL設置端組合來實現(xiàn)如表4所示。表4DUALMDSMD1MD0像素點行數占空比系數(N)1/001116/32161/001032/6432l/000148/964

7、8l/000064/128641/011180/160801/011096/192961/0101112/2241121/0100128/256128注*“/”為單屏和雙屏的分隔線。“/”前數據為單屏，后數據為雙屏。4顯示字符的字體設置顯示字符的字體選擇實際上是選擇字符間距。T6963C內部字符庫是5×8點陣字符字模在垂直方向字模數據中留有一行的間距，是不可變動的；但在水平方向字模數據將一字節(jié)的高三位作為字間距處理，即字間距可以為一點距、兩點距或三點距，也可以沒有。T6963C可以根據需要通過引腳FS1和FS0(字體選擇端)的電平組合來設置字符間距，這里表示為字符的字體。組合設置如表

8、5所示。表5FS11100FS01010字體5×86×87×88×8字體選擇的實現(xiàn)是在顯示數據傳輸過程中將一字節(jié)的8位字模數據有選擇地傳輸幾位。比如僅取8位數據中低5位作為顯示數據傳輸而舍棄高3位，那么顯示為5×8點陣字體的字符；或取8位數據中低6位作為顯示數據傳輸而舍棄高2位，那么顯示為6×8點陣字體的字符；再或取8位數據中低7位作為顯示數據傳輸而舍棄高1位，那么顯示為7×8點陣字體的字符；如果8位數據全部作為顯示數據傳輸，那么顯示為8×8點陣字體的字符。這是在文本顯示方式下。在圖形顯示方式下，則將是取舍圖形數據

9、有效位的問題了。5振蕩器的晶體振蕩器的選擇振蕩器時鐘與控制器所控制的液晶顯示驅動系統(tǒng)的驅動幀頻(行數)和數據傳輸量(列數)有關。晶振的頻率Fosc可以由下列公式計算求得：Fosc2Fscp2×(8M×8N×Fr)其中Fscp驅動位移時鐘頻率。即HSCP(LSCP)的脈沖頻率；M字符數/行，8M即最大驅動的像素數/行蔄E；N字符行數/幀，8N即最大驅動的像素行數；Fr液晶顯示器件所需的掃描頻率，通常為60或70Hz。 控制部的引腳設置功能使得T6963C能夠上電就能正常工作，但也給T6963C通用性帶來不便，因而T6963C多用于內置液晶顯示模塊上。T6963C不僅

10、具備基本的文本顯示和圖形顯示功能，而且還具備文本屬性顯示功能，這是T6963C控制器的獨特的功能。文本屬性顯示功能是將文本顯示由通常的單字節(jié)數據(字符代碼)處理擴大成雙字節(jié)數據(字符代碼十屬性數據)處理。在這種功能下把顯示存儲器區(qū)劃分為文本代碼區(qū)和文本屬性區(qū)。文本代碼區(qū)是用于存儲作為字符顯示的字符代碼；文本屬性區(qū)是用于存儲作為相應字符顯示的字符屬性，這種屬性由文本屑性區(qū)單元中一字節(jié)數據的低4位表示，有6種屬性，如表6所示。表6文本屬性碼字符顯示效果d3 d2 d1 d00 0 0 0正向且示，不閃爍0 1 0 1負向且示，不閃爍1 0 0 0正向晝示，閃爍1 1 0 l負向顯示，閃爍* 0 1

11、 1禁止且示(正向)* 1 * 0禁止顯示(負向)文本屬性區(qū)的單元與文本顯示區(qū)對應單元組合在一起控制顯示屏上對應的字符塊的顯示效果。例如：字符代碼為10H，文本屬性數據為05H，則對應的字符顯示效果是一個負向顯示的“0”。字符代碼為21H，文本屆性數據為08H，則對應的字符顯示效果是一個正向閃爍顯的 “A”。T6963C的文本屬性功能的實現(xiàn)是以犧牲圖形顯示功能為代價的。T6963C將圖形地址指針計數器用作文本屬性區(qū)的尋址。所以文本屬性功能不能與圖形顯示功能共存。T6963C具有顯示合成功能。它可以將文本顯示與圖形顯示通過某種合成邏輯同時在顯示屏上顯示。這種合成邏輯有邏輯“與”，邏輯“或”以及邏

12、輯“異或”等，是通過顯示選擇器實現(xiàn)的。T6963C還可以將顯示屏上顯示內容“屏讀”或“屏拷貝”，這也是T6963C所獨特的功能。T6963C將傳送給液晶顯示驅動系統(tǒng)的合成數據反饋給復制電路，再由其送到數據?；驁D形顯示區(qū)。T6963C還具有光標控制器和光標指針寄存器。它用于在文本顯示方式下光標的顯示控制。光標數據是在文本數據鎖存器處與文本字符數據合成后一起送入液晶顯示驅動系統(tǒng)的。T6963C控制部具有管理顯示存儲器和字符發(fā)生器的能力。T6963C內置有128種5×8點陣的ASCI字符字模庫CGROM，字符代碼為00H7FH，見附錄B第二節(jié)。并允許在顯示存儲器內開辟一個用戶自定義字符8&

13、#215;8點陣字模庫CGRAM。在使用內部CGROM同時，T6963C也可以支持CGRAM，字符代碼定義在80HFFH。T6963C可以管理64K的顯示存儲器。它可以把顯示存儲器分成文本顯示區(qū)，圖形顯示區(qū)，文本屬性區(qū)或自定義字符庫區(qū)等。顯示存儲器的地址管理電路包括有地址指針計數器，圖形地址計數器，文本地址計數器和CGRAM偏置地址寄存器。它們的作用如下。地址指針計數器：16位計數器。作為當前所選擇的顯示存儲器的地址寄存器。它由計算機設置并具有自動加一或減一功能。計算機對顯示存儲器的操作都由這個地址指針計數器提供地址。圖形地址計數器：16位計數器。作為顯示掃描時圖形顯示區(qū)的掃描地址。它具有自動

14、加一功能。T6963C以這個計數器值為地址從顯示存儲器中提取圖形數據送入液晶顯示驅動系統(tǒng)顯示。該地址計數器還作為文本屬性地址計數器與文本地址計數器一起控制文本的顯示效果。文本地址計數器：16位計數器。作為顯示掃描時文本顯示區(qū)的掃描地址。它具有自動加一功能。T6963C以這個計數器為地址從顯示存儲器中提取字符代碼送至字符字模庫的地址線上，然后從所選通的字符字模庫單元讀出字模數據送入液晶顯示驅動系統(tǒng)顯示。CGRAM偏置地址寄存器：5位寄存器。作為自定義字符庫的高5位地址指針圈定了自定義字符庫在顯示存儲器中的2K字節(jié)的區(qū)域。凡T6963C從文本顯示區(qū)提取的字符代碼屬于自定義字符范圍的，都將與此寄存器

15、的內容一起作為地址選通自定義字符字模庫單元讀出字模數據送入液晶顯示驅動系統(tǒng)顯示。T6963C管理顯示存儲器的引腳有：ad15ad0輸出16位地址總線。d7d0三態(tài)8位數據總線。r/w輸出讀寫選擇控制線。r/w1為讀操作；r/w0為寫操作。/ce輸出存儲器操作使能信號。低電平有效。/ce1，/ce0 輸出存儲器操作使能信號。在單屏結構設置(/DUAL1)時有效。它們的有效地址范圍是：ce0 0000H07FFHce1 0800H0FFFHT6963C多用于單屏結構的液晶顯示驅動系統(tǒng)的控制，但也具備控制雙屏結構液晶顯示驅動系統(tǒng)的能力。在雙屏結構的液晶顯示驅動系統(tǒng)的控制中，T6963C自動將ad15

16、地址線作為上下屏的顯示存儲器的分界，ad150的部分為上半屏的顯示存儲器區(qū)，ad151為下半屏的顯示存儲器區(qū)。計算機設置的顯示區(qū)域都在上半屏的顯示存儲器區(qū)域內，而T6963C將自動地從相應的下半屏的顯示存儲器的區(qū)域(ad151)中提取下半屏的顯示數據。這樣的處理對計算機寫入顯示數據時是比較麻煩的，這也許是T6963C少用于雙屏結構液晶顯示驅動控制系統(tǒng)的原因。另外，T6963C保留了四個測試用引腳，它們是測試信號輸入端T1，T2；檢測信號輸出端CH1，CH2。在T6963C的應用時，這四個引腳不必考慮。二、驅動部驅動部是T6963C控制液晶顯示驅動系統(tǒng)的接口。它由液晶顯示時序發(fā)生器、圖形數據鎖存

17、器、文本數據鎖存器、顯示選擇器、串行傳輸電路以及液晶顯示數據輸出接口等組成。驅動部在時序發(fā)生器的時序控制下將圖形數據鎖存器和文本數據鎖存器的內容在顯示選擇器中合成。然后通過并/串轉換器轉換成串行格式的數據輸出給液晶顯示驅動系統(tǒng)。同時驅動部還向液晶顯示驅動系統(tǒng)提供液晶顯示驅動所需的工作時序脈沖序列。由于液晶顯示驅動忌諱直流電壓驅動，所以驅動部向液晶顯示驅動系統(tǒng)還提供驅動電源控制端DSPON。當T6963C未正常工作時，如復位時或間歇時DSPON將輸出為低電平，用以關閉液晶顯示驅動電源，保證液晶顯示器件的使用壽命。T6963C驅動部的數據輸出格式由控制部的工作方式設置端口的/DUAL和SDSEL的

18、電平控制。在單屏結構(/DUAL1)時，數據輸出為ED(一位串行SDSEL0)或ED，HOD(2位并行SDSEL1)，數據移位信號為HSCP；在雙屏結構(/DUAL0)時，數據輸出為ED(一位串行SD5EL0)或ED，HOD和ED，LOD(2位并行SDSEL1)，數據移位信號分別為HSCP和LSCP。在這里要注意的是ED的復用，它負責上下兩半屏的數據傳輸，這就需要數據傳輸的交替進行，所以在驅動部提供給驅動系統(tǒng)兩個數據移位信號，一個負責上半屏(HSCP)，一個負責下半屏(LSCP)。這樣的設計也許是不太完美的，也可能是T6963C少用于雙屏結構液晶顯示驅動控制系統(tǒng)的另一個原因。作為雙屏結構的下半

19、屏數據輸出端LOD和移位脈沖輸出端LSCP是復用引腳。當/DUSL0時為LOD和LSCP；當/DUSL1時為ce0/和ce1。T6963C驅動部的控制時序輸出端和顯示數據輸出端定義如下：CDATA輸出幀信號輸出端，即行掃描數據信號。LP 輸出 鎖存脈沖序列，用于列顯示數據鎖存信號和行掃描數據的移位信 號。FR輸出液晶顯示交流驅動波形信號。HSCP輸出上半屏顯示數據的移位脈沖序列。HOD輸出上半屏顯示數據的偶位數據輸出端(2位數據格式時)。LSCP輸出下半屏顯示數據的移位脈沖序列。LOD輸出下半屏顯示數據的偶位數據輸出端(2位數據格式時)。ED輸出上下屏顯示數據輸出端(1位數據格式時)或顯示數據

20、奇位數據輸 出端(2位數據格式時)。DSPON輸出液晶顯示驅動電源控制端，DSPON1為顯示工作，DSPON0為關閉顯示電源。三、接口部T6963C與計算機接口部由指令鎖存器、數據鎖存器、數據緩沖器、狀態(tài)寄存器以及數據控制電路、數據棧區(qū)等組成，它們是用于接收計算機信息以及向計算機發(fā)送信息和顯示數據，接口部實現(xiàn)了計算機與T6963C的內部寄存器及其所管理的顯示存儲器的存取操作，實現(xiàn)了計算機操作時序與T6963C內部工作時序的轉換。計算機對T6963C的每次操作時，接口部的鎖存器保留了計算機發(fā)來的指令代碼或顯示數據，并立即封鎖了接口部的對外電路，將后續(xù)的處理過程轉換到T6963C控制部的工作時序上

21、，直到處理完成后，方釋放接口部的對外電路，等待計算機的下一次的訪問。在接口部的狀態(tài)寄存器中存在著當前T6963C接口部的工作狀態(tài)，在接口部對外封鎖時，工作狀態(tài)設置為“忙”狀態(tài)，此時計算機對T6963C的訪問是無效的(讀狀態(tài)字除外)。因此計算機在每一次訪問T6963C之前都要讀出該寄存器的內容加加以判斷，以確定當前對T6963C的訪問是否合宜。接口部設計了一個數據棧，要求計算機在寫帶有參數的指令時，先向數據通道寫入參數，接口部將其暫存在數據棧中，然后再向指令通道寫入指令代碼。T6963C將根據指令代碼的含義將數據棧內最近寫入的數據作為其參數一同進行處理。讀顯示數據時也是如此，先寫入讀操作的指令代

22、碼，T6963C將所需的顯示數據放入數據棧中，然后計算機的讀數據操作將數據棧中的數據讀出。T6963C的接口部適配Intel8080系列計算機的操作時序，其引腳功能為：D7D0三態(tài)數據總線。RD輸入低電平有效。計算機對T6963C的讀操作信號。WR輸入低電平有效。計算機對T6963C的寫操作信號。CE輸入低電平有效。T6963C片選信號。C/D輸入通道選擇信號，C/D1為指令通道，C/D0為數據通道。T6963C接口部的工作時序如圖3所示，電特性如表7和表8所示。表7 時序參數表Vdd5.0V±10 Vss0V Ta-1070項 目符號最小值最大值單位C/D建立時間Tcds100ns

23、C/D保持時間Tcdh10nsCE，RD，WR脈沖寬度Tce，Trd，Twr80ns數據建立時間Tds80ns數據保持時間Tdh40ns取數時間Tacc150ns輸出保持時間Toh1050ns表8 直流特性 Vss0V Vdd5.0V±l0 Ta25項 目符號測試條件最小值典型值最大值單位工作電壓Vdd4.55.05.5V輸人高電壓VihVdd-2.2VddV輸入低電壓Vil00.8V輸出高電壓VohVdd-0.3VddV輸出低電壓Vol00.3V輸出“高”電阻RohVoutVdd-0.5V400輸出“低”電阻RolVout0.5V400輸入上拉電阻*Rpu50100200k工作頻率

24、Fosc0.45.5MHz工作耗電流* *Idd1Vdd5.0V Fosc3.0M3.36mA休眠態(tài)耗電流Idd2Vdd=5.0V3uA工作溫度Topr-2070存儲溫度Tstg-55125注 * 應用于RESET，T1，T2。* *測試條件還有：MDS0，MD0O，MD10，MD21，F(xiàn)S00，F(xiàn)S10，SDSEL0DUAL=1，D7D0=01010101。T6963C接口部對計算機提供了兩個復位信號，以便計算機在硬件電路上能控制T6963C 的工作。這兩個復位端是/RESET和/HALT。/RESET是復位信號，如同計算機的復位信號一樣，它將驅動用的計數器和寄存器清零，并且關顯示。在/RE

25、SET復位作用結束后，使用開顯示指令將完整的恢復原有的顯示內容。/HALT信號為休眠控制信號。它不僅具有/RESET的所有功能，而且還將中止內部時鐘振蕩器的工作，徹底停止T6963C的工作，使其處于低功耗的休眠狀態(tài)。這兩個信號都是低電平有效。它們對T6963C外特性的影響如表9所示。表9引腳端RESETHALTD7D0浮空d7d0浮空R/w高電平/ce高電平高電平ad15ad0高電平/ce0 /ce1高電平ED HOD最后的數據狀態(tài)HSCP LP低電平CDATA，F(xiàn)R高電平DSPON低電平CH1CH2內部狀態(tài)驅動計數器結束信號低電平低電平Xo振蕩器時鐘高電平 四、列驅動器T6A39的電路原理T

26、6A39是80路列驅動器。常用于內置T6963C控制器的液晶顯示模塊的驅動系統(tǒng)中。它由兩路雙向數據移位寄存器和驅動電路組成，數據輸入有多種形式的選擇。在數據輸入接口處有4位并行數據輸入端和串/并轉換電路。T6A39原理框圖如圖4所示。T6A39采用了CMOS工藝，具有低功耗，耐高壓和高速運行等特點。T6A39的工作時鐘信號由SCP(數據移位脈沖輸入端)，F(xiàn)R(交流驅動波形信號輸入端)和LP(數據鎖存脈沖輸入端)提供。T6A39內兩路雙向數據移位寄存器可以合成為一路使用(DUAL0)，也可以分別使用(DUAL1)。在數據移位寄存器中數據流的方向直接與驅動輸出端的排序有關。數據流方向和設置由DIR

27、端控制。T6A39數據流動形式為：當數據輸入到串/并轉換電路后，該電路將等待接收滿8位后把數據并行地移入8×5位移位寄存器內。T6A39的數據輸入端為DI1，DI2，DI3和DI4。T6A39的數據接收形式有三種：一位串行，二位并行和四位并行方式。這三種方式通過設置 端DUAL(單/雙路應用方式設置端)，DIR(數據移位傳輸方向選擇端)和DF1，DF2(數據接收方式設置端)的電位組合設置，設置真值表如表10所示。十T6A39有兩個數據接收位能信號EIO1和EIO2，正脈沖信號有效。它們中之一作為輸入端啟動本片數據接收電路工作；另一個作為輸出表示本片數據接收已滿，停止接收工作。這兩個信

28、號在驅動器系統(tǒng)中作為級聯(lián)信號使用。作為輸入的一端與上一級的輸出端連接，由上一級數據接收已滿信號啟動本級工作；作為輸出的一端與下一級的輸入端連接，本級數據接收已滿，停止接收工作，發(fā)出信號以啟動下一級的工作。T6A39的使能信號為高電平有效。在驅動器系統(tǒng)中第一級T6A39的使能信號輸入端用鎖存信號啟動，或外接控制器的控制信號來控制。這兩個使能信號的輸入/輸出功能可以選擇，由DUAL和DIR端設置。選擇設置如表11所示。表10傳輸位數據傳輸方向數據輸入端DF1 DF2DUAL DIRDI1DI2DI3DI40 00 0o80o1111輸入10 00 1o1o80輸入1110 01 0o80o4111

29、1輸入位0 01 1o1o40o80o41輸入11輸入1 00 0o80o111輸入輸入21 00 1o1o80輸入輸入111 01 0o80o4111輸入輸入位1 01 1o1o40o80o41輸入輸入輸入輸入* 10 0o80o1輸入輸入輸入輸入4* 10 1o1o80輸入輸入輸入輸入位* 11 0o80o41輸入輸入輸入輸入* 11 1未 用表11DUALDIREIO1EIO200輸入輸出01輸出輸入10輸入輸出11輸入輸出T6A39其他引腳作用如下：o1o40，o41o80輸出液晶驅動輸出端VDD 邏輯電源十5VVss電源地Vlc2，Vlc3，Vlc5 液晶驅動電源VDD>Vlc

30、2>Vlc3>Vlc5五、行驅動器T6A40的電路原理T6A40是68路行驅動器。常用于內置T6963C控制器的液晶顯示模塊的驅動系統(tǒng)中；它由兩路雙向數據移位寄存器和驅動電路組成，數據輸入為一位串行傳輸形式。T6A40原理框圖如圖5所示。T6A40采用了CMOS工藝，具有低功耗，耐高壓和高速運行等特點。T6A40的工作時鐘信號由SCP(數據移位脈沖輸入端)和FR(交流驅動波形信號輸入端提供。SCP脈沖有效觸發(fā)沿由TSW端控制，當TSW0時，數據在SCP的上升沿輸出至驅動輸出端；當TSW1時，數據在SCP的下降沿輸出至驅動輸出端。 T6A40內兩路雙向數據移位寄存器可以合成為一路使用

31、(DUAL0)，也可以分別使用(DUAL1)。在數據移位寄存器中數據流的方向直接與驅動輸出端的排序有關。數據流方向的設置由DIR端控制。數據輸入/輸出端DIO1和DIO2的輸入輸出狀態(tài)的確定與DUAL和DIR有關，真值表如表12所示。表12DUALDIR數據流方向DIO1DIO211o1o34o68o35輸入輸入01o1o68輸入輸出10o68o1輸出輸入00T6A40其他引腳作用如下：o1o34，o35o68輸出液晶驅動輸出端VDD 邏輯電源十5VVss 電源地V1c1，V1c4，V1c5 液晶驅動電源VDDVlc1Vlc4Vlc5六、內置T6963C控制器型液晶顯示模塊的驅動控制系統(tǒng)本節(jié)將

32、以香港精電公司240×128點陣的MGLS240128T為實例解剖其驅動控制系統(tǒng)，以求對T6963C應用的進一步的理解。MGLS240128T電路原理圖如圖6所示。在電路原理圖中，液晶顯示驅動控制系統(tǒng)由三片T6A39列驅動器和兩片T6A40行驅動器組成驅動電路，控制電路由T6963C和一片8K存儲器芯片6264組成。模塊的對外接口實質上是T6963C與計算機的接口，所以模塊的電特性主要是T6963C與計算機接口的電特性。各種內置T6963C控制器的液晶顯示模塊的接口信號與MGLS240128T相同，但接口引腳定義的順序略有差異，不能統(tǒng)一而論，所以這里就不再解釋了。MGLS240128

33、T的T6963C工作設置如下：/DUAL1單屏結構SDSEL0一位串行數據傳輸MDS1，MD1MD00 1/128占空比系數MD20，MD31 320點列/行(40字節(jié)/行)FS00，F(xiàn)S11 設置6×8點陣字體且FS1端接上拉電阻并引至接口端可外接地設置成8×8點陣字體晶振選擇：Fosc2×2M×2N×Fr2×320×128×705.734MHz選擇晶振值為6MHz。顯示存儲器為8K容量，在圖形方式下，可以建立兩頁圖形區(qū)，那么文本方式下可以建立16頁文本區(qū)，這樣的存儲器空間就足夠了。但是在線路板上設計了可以使用3

34、2K顯示存儲器的電路。在驅動電路中，為了布線方便，第二片T6A39采用了從O80O1順序傳輸。在驅動偏壓電路上仍采用了電阻分壓電路。在新版的電路板上，還采用了運算放大器的分壓電路，并設計了M再生成電路，使驅動系統(tǒng)更加合理，更加可靠。這里為說明T6963C的應用，所以簡化了驅動系統(tǒng)。在接口的第一腳為FG，意思是壓框地。在線路板上它直接接至用于壓置和固定液晶顯示器件的壓框上。第二節(jié) 內置T6963C控制器型圖形液晶顯示模塊的軟件特性由于T6963C使用了硬件初始化設置，所以使得其指令功能集中于顯示功能的設置上，從而加強了T6963C的顯示控制能力。T6963C的指令表如表13所示。表13 指令一覽

35、表 指令名稱控制狀態(tài)CD RD WR指令代碼D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0參數量運行時間 讀狀態(tài)字1 0 lS7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0無地址指針設置1 1 00 0 1 0 0 N2 N1 N02狀態(tài)檢測 顯示區(qū)域設置1 1 00 1 0 0 0 0 N1 N02狀態(tài)檢測 顯示方式設置1 1 01 0 0 0 CG N2 N1 N0無32x1/Fosc 顯示狀態(tài)設置l l 0l 0 0 1 N3 N2 N1 N0無32x1/Fosc 光標形狀設置l l 01 1 0 0 0 N2 N1 N0無32x1/Fosc 數據自動讀寫設置1 1 01 0 l l 0

36、0 Nl N0無32x1/Fosc 數據一次讀寫設置l l 01 1 0 0 0 N2 N1 N0132x1/Fossc 屏讀(一字節(jié))設置1 1 01 1 1 0 0 0 0 0無狀態(tài)檢測 屏拷貝(一行)設置1 1 01 1 1 0 1 0 0 0無狀態(tài)檢測 位操作1 1 01 1 1 1 N3 N2 N1 N0無狀態(tài)檢測 數據寫操作0 1 0數 據無狀態(tài)檢測 數據讀操作0 0 l數 據無狀態(tài)檢測T6963C指令的運行時間有些是不能確定的，這是因為有些指令的運行要受到當時控制部的狀態(tài)影響。在T6963C指令中有的指令需要參數的補充，如地址指針的設置。T6963C指令參數的輸入是在指令代碼寫入

37、之前，如在上一節(jié)的接口部中所述。為此T6963C的指令寫入的流程圖如圖7所示。如果在帶有參數的指令代碼寫入之前，寫入多于該指令參數的數據，那么T6963C認可最近寫入的數據為該指令的參數。T6963C指令的詳細說明如下。讀狀態(tài)字(STATUS READ) 格式S7S6S5S4S3S2S1S0T6963C的狀態(tài)字由七位標志位組成，它們是：S0(STA0)指令讀寫狀態(tài)1：準備好0：忙S1(STA1)數據讀寫狀態(tài)1：準備好0：忙S2(STA2)數據自動讀狀態(tài)1：準備好0：忙S3(STA3)數據自動寫狀態(tài)1：準備好0：忙S4(STA4)未用S5(STA5)控制器運行檢測可能性1：可能0：不能S6(ST

38、A6)屏讀屏拷貝出錯狀態(tài)1：出錯0：正確S7(STA7)閃爍狀態(tài)檢測1：顯示0：關顯示這七個標志位各有各的應用場合，并非同時都有效。在計算機寫指令或一次讀/寫數據時，S0和S1要同時有效，即“準備好”狀態(tài)；當計算機使用自動讀/寫功能時，S2或S3將取代S0和S1作為忙標志位，此時計算機就要判別它是否有效；S6標志是考察T6963C屏讀或屏拷貝指令執(zhí)行情況的標志位。S5和S7表示控制器內部運行狀態(tài)，在T6963C的應用上不會使用它們。 對T6963C的軟件操作每一次之前都要進行判“忙”。只有僅有在不“忙”的狀態(tài)下計算機T6963C的操作才有效。 地址指針設置(REGISTER SET)格式001

39、00N2N1N0 該指令為雙參數(D1，D2)指令。指令代碼中的N2，N1，N0取值“1”為有效，“0”為無效，而且不能同時為“1”，根據N的取值、該指令有三種含義，如表14所示。表14D1D2指令代碼功 能水平位置(低7位有效) 垂直位置(低5位有效)21H(N01)光標地址設置偏置地址(低5位有效) 00H22H(N11)CGRAM偏置地址設置低字節(jié)高字節(jié)24H(N21)顯示地址設置1光標地址設置D1-D2-21HT6963C的光標控制是獨立于顯示地址控制的，它專門有一個光標指針寄存器存放當前的光標地址，而且光標地址不會自動修改。該指令設置或稱修改了光標在顯示屏上的位置。光標的地址以二維坐

40、標形式，以字符為單位設置。水平方向的位置由D1參數確定。取值范圍在00H4FH(180字符位)，表示顯示屏左起第幾個字符位；垂直方向由D2參數確定，取值范圍在0OH1FH(132字符行)，表示顯示屏上起第幾個字符行。光標在雙屏結構的顯示屏上的列垂直方向位置的規(guī)定為上半屏為00H0FH，下半屏為10H1FH。這個規(guī)定不考慮顯示屏的實際點行數。2CGRAM偏置地址設置D1-D2-22HT6963C可以管理2K的CGRAM。在顯示存儲器內要劃出2K的區(qū)域作CCRAM使用，只需確定16位地址的高5位(ad15ad11)即可。CGRAM偏置地址寄存器就是用來存儲這個地址值的。用戶可以通過將這個寄存器的內

41、容與自定義字符代碼值組合出顯示存儲器中該字符字模數組所在的首地址：Ad15 ad14 ad13 ad12 ad11 ad10 ad9 ad8 ad7 ad6 ad5 ad4 ad3 ad2 ad1 ad0偏置地址值(5位) + 字符代碼值(8位) 0 0 0ad2ad0從0至7指向將該字符8個字節(jié)的字模。偏置地址的設置由參數D1的低5位值來實現(xiàn)。D2設置為00H。例如：指令 03H00H22H設置字符代碼為80H。那么該字符字模組在顯示存儲器的首地址為 lC00H。字模存放在1C00H1C07H單元內。3顯示地址設置D1D224H該指令將計算機所要訪問的顯示存儲器的地址寫入T6963C的地址指

42、針計數器中。該地址指針計數器為16位字長，需要兩個字節(jié)。D1為低8位地址，D2為高8位地址。顯示區(qū)域設置(CONTROL WORD SET)格式010000N1N0該指令是雙參數指令，它將在顯示存儲器內劃分出各顯示區(qū)域的范圍。它是由設定顯示區(qū)域的首地址和寬度來確定該顯示區(qū)域的范圍，同時也確定了顯示存儲器單元與顯示屏上各點像素的對應關系。該指令中N1，N0有四種組合，每個組合有不同的含義。具體功能如表15所示。表15N1 N0D1D2指令代碼功 能0 0低字節(jié)高字節(jié)40H文本顯示區(qū)首地址0 1字節(jié)數00H 41H文本顯示區(qū)寬度 1 0低字節(jié)高字節(jié)42H圖形顯示區(qū)首地址1 1字節(jié)數00H43H圖形

43、顯示區(qū)寬度 1文本顯示區(qū)首地址設置Dl-D2-40H該指令設置了文本顯示區(qū)在顯示存儲器中的起始地址。該地址對應顯示屏上左上角的第一個字符位(home)。定時間定間隔地修改這個地址將會產生顯示畫面的平滑滾動。參數D1為該地址的低8位，D2為該地址的高8位。2文本顯示區(qū)寬度設置D1-00H-41H該指令規(guī)定了在文本顯示區(qū)中作為一行顯示所占的單元(字節(jié))數。該數據與文本顯示首地址一起確定了顯示單元與顯示屏上各點像素的對應關系。比如設文本顯示區(qū)首地址為SAD，文本顯示區(qū)寬度為CR，n為字符位數，則文本顯示單元與顯示屏上字符位的對應關系如圖8所示。當設置的顯示區(qū)寬度超過了實際顯示屏上顯示所需的單元數，那

44、么超出的部分不顯示。但是要注意的是這里使用軟件設置的顯示區(qū)域寬度僅是T6963C作為計算每行顯示數據傳輸的起始單元地址的參數，實際傳輸的字節(jié)數已由硬件引腳設置完成。比如MGLS240128T模塊，通常為了計算地址方便，設置文本顯示區(qū)域寬度為20H(32字節(jié))，但T6963C實際一行傳輸數據為40個字節(jié)，也就是說T6963C將所設置的下一行單元的數據也作為這一行的數據傳輸了，只是由于屏點陣數小于所傳輸的數據量不顯示而已。但是T6963C在傳輸下一行數據時要使用這個寬度參數計算起始單元的地址，如圖8所示那樣。3圖形顯示區(qū)首地址設置D1-D2-42H該指令設置了圖形顯示區(qū)在顯示存儲器中的起始地址。該

45、地址對應顯示屏上左上角的第一個8點列像素(home)。一個水平8點像素作為一個像素組由一個字節(jié)表示。定時間定間隔地修改這個地址將會產生顯示畫面的平滑滾動。參數D1為該地址的低8位，D2為該地址的高8位。4圖形顯示區(qū)寬度設置D1-00H-43H該指令規(guī)定了在圖形顯示區(qū)中作為一行顯示所占的單元(字節(jié))數。該數據與圖形顯示首地址起確定了顯示單元與顯示屏上各像素組(字節(jié))的對應關系。比如設圖形顯示區(qū)首地址為SAD，圖形顯示區(qū)寬度為CR，n為像素點數，則圖形顯示單元與顯示屏上像素組的對應關系如圖9所示。當設置的顯示區(qū)寬度超過了實際顯示屏上顯示所需的單元數，那么超出的部分不顯示。但是要注意的是這里使用軟件

46、設置的顯示區(qū)域寬度僅是T6963C作為計算每行顯示數據傳輸的起始單元地址的參數，實際傳輸的字節(jié)數已由硬件引腳設置完成。比如MGLS240128T模塊，通常為了計算地址方便，設置文本顯示區(qū)域寬度為20H(32字節(jié))，但T6963C實際一行傳輸數據為40個字節(jié)，也就是說T6963C將所設置的下一行單元的數據也作為這一行的數據傳輸了，只是由于屏點陣數小于所傳輸的數據量不顯示而已。但是T6963C在傳輸下一行數據時要使用這個寬度參數計算起始單元的地址，如圖9所示那樣。顯示方式設置(MODE SET)格式1000CGN2N1N0該指令為顯示方式的設置。無參數。它的幾個設置位功能如下：CG位字符發(fā)生器選擇

47、位。當CG0時，啟用內部字符發(fā)生器CGROM，該字符庫有128種字符，其代碼為00H7FH；同時可以建立128種8×8點陣的自定義字符發(fā)生器CGRAM，其字符代碼規(guī)定在80HFFH范圍內；當CG1時，禁止內部CGROM，字符顯示完全取自自定義字符發(fā)生器CGRAM，該字符庫為2K字節(jié)容量，字符代碼為00HFFH。N2，N1，N0位為顯示方式設置位，它們的組合所產生的顯示方式如表15所示。表16N2 N1 N0顯示方式說 明0 0 0邏輯“或”文本與圖形以邏輯“或”的關系合成顯示0 0 1邏輯“異或”文本與圖形以邏輯“異或”的關系合成顯示0 1 1邏輯“與”文本與圖形以邏輯“與”的關系合

48、成顯示 1 0 0文本屬性文本顯示特征以雙字節(jié)表示在設置了文本屬性顯示方式后。圖形顯示區(qū)將轉換成文本屬性區(qū)。用于存儲字符的屬性代碼，其地址與顯示屏上的對應關系與文本顯示區(qū)相同。因此在顯示屏上某位置上顯示的字符是由雙字節(jié)數據組成，第一字節(jié)為字符代碼存儲在文本顯示區(qū)內，第二字節(jié)為屬性代碼存儲在文本屬性區(qū)內。這種表示方法與計算機的字符顯示數據相似。在文本屬性顯示方式下，字符的屬性代碼由一字節(jié)的低4位組成：D7D6D5D4D3D2D1D0XXXXd3d2d1d0其中d3位是字符閃爍控制位。d30為不閃爍；d31為閃爍。d2d0組合功能如表17所示。表17d2 d1 d0顯示效果0 0 0正向顯示1 0

49、 1負向顯示0 1 1禁止顯示(正向)l 0 0禁止顯示(負向) 顯示狀態(tài)設置(DISPLAY MODE)格式1001N3N2N1N0該指令設置了當前的顯示狀態(tài)，無參數。該指令有4個設置位，每一位都代表一種顯示狀態(tài)的設置，它們可以同時有效，也可以部分有效，也可以都無效。這4個設置位的功能如下：N0 光標閃爍設置開關 N01為啟用光標閃爍；N00為禁止光標閃爍。N1 光標顯承設置開關 N11為啟用光標顯示；N10為禁止光標顯示。N2 文本顯示設置開關 N21為啟用文本顯示；N20為禁止文本顯示。N3 圖形顯示設置開關 N31為啟用圖形顯爾；N30為禁止圖形顯示。在文本顯示與圖形顯示合成顯示時，文

50、本顯示開關與圖形顯示開關應同時啟用，在文本屬性顯示方式下，圖形顯示開關也應自用只是持性不同。光標顯示及光標閃爍功能的啟用要在文本顯示啟用時進行，否則無效。 光標形狀設置（CURSOR PATTERN SELECT)格式l0100N2N1N0該指令設置光標的顯示形狀：無參數補充。在指令中的三個設置位設置了光標點數。光標是以8點列×N行，行的取值由設置位N2，N1，N0組合完成。光標設置位的取值與光標顯示形狀的對應關系如圖10所示。 數據自動讀寫設置(DATA AUTO READ /WRITE)格式101100N1N0使用該指令將進入或退出數據的自動讀或自動寫方式。在自動讀或自動寫方式中，計算機可以連續(xù)地將顯示數據寫入顯示存儲器中或從顯示存儲器中讀取數據。在每次讀或寫的操作后，顯示地址自動加一。進入自動讀方式或自動寫方式時，狀態(tài)位將由S2(自動讀方式)或S3(自動寫方式)代替S1和S0。在自動讀或自動寫方式完成時要輸入退出自動讀寫方式指令。在自動讀寫方式中寫入其他指令都是無效的。該指令中有兩位設置位N1，N0。這兩位將產生三個子指令，如表18所示。表18N1 N0指令代碼功 能0 0B0H進入自動寫方式0