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电子系统实验报告.docx电子系统设计专题实验报告
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实验五、LCD字符图形显示程序设计
、实验目的和要求
熟悉单片机字符图形显示电路工作原理；
了解LCD12864字符图形显示部件的工作原理；
学会单片机控制字符图形显示的程序设计方法；
学会单片机应用系统的人机界面软件设计方法。
二、实验设备及设计开发环境
单片机平台：AYR ATmegal28实验开发板；
开发环境平台：AVR Studio ；WinAVR(GCC) 2010 C 语言编译器；JTAGICE mkll在线仿真器。
三、实验的电路原理
LCD硬件电路连接如图1所示。
LCD 12864
图1 LCD硬件电路连接图
注：LCD_RS、LCD_R/W 和 LCD_E 分别于 ATmegal28 芯片的 PD5、PD6 和 PD7 相连；RESET （而）与单片机的复位引脚相连。
表5-1 LCM128645ZK引脚描述
管脚号
管脚名称
电平
管脚功能描述
1
VSS
ov
电源负极
2
VCC
+3. 0 或+5V
电源正极
3
V0
一
对比度（亮度）调整
4
RS(CS)
H/L
RS= "H”，表示DB7——DBO为数据传送
RS= "L”，表示DB7——DBO为指令传送
5
R/KSID)
H/L
R/W= "H” , E= "H”，数据被读到 DB7——DBO
R/W= "L”，E= "H-L”，DB7~0 的数据被写到 IR 或 DR
6
E(SCLK)
H/L
使能信号
7-14
DB0-DB7
H/L
三态数据线
15
PSB
H/L
H： 8位或4位并口方式；L：串口方式
16
NC
一
空脚
17
/RESET
H/L
复位端，低电平有效
18
VOUT
一
LCD驱动电压输出端
19
A
VDD
背光源正极（+5V）
20
K
VSS
背光源负极
LCD显示原理
LCD英文字符与汉字显示原理：
因为LCM128645ZK自带了包含所有英文字符和8192个汉字的字模信息，编 程时只需给出需要显示的字符或汉字就可以了，LCM128645ZK会根据您给出的字 符或汉字查找字库中对应的字模信息，并写入指定的DDRAM地址区域中，使用起 来非常方便。
LCD图像显示原理：
LCM128645ZK的图像显示分辨率为128*64,每个像素信息用1个bit来表示， 图像画面的显示效果就像一幅128*64大小的单色位图。图像的像素信息存放在 LCD的图像数据缓存器（GDRAM）中，只要向GDRAM中写入图像的像素信息，便 可以在LCD上显小对应的图像了。
显示图像时，LCD屏幕上像素点的位置与图像数据缓存器（GDRAM）的地址 存在一一对应的关系，具体的对应关系详见图5-9所示。
LCD读写控制：
在对LCD进行操作时，MCU需要向LCD写入命令字或数据，同时MCU也需要 从LCD中读取当前LCD工作状态信息和地址等数据信息。
关于MCU对LCD进行读写操作时，控制线RS、R/W、E的电平设置及功能总 结，详见表2和表3所示。
表2 LCM控制线RS、R/W操作及功能说明
RS
R/W
功能说明
L
L
MCU写指令到指令暂存器(IR)
L
H
读出忙标志(BF)及地址记数器(AC)的状态
H
L
MCU写入数据到数据暂存器(DR)
H
H
MCU从数据暂存器(DR)中读出数据
表3 LCM控制线E操作及功能说明
E状态
执行动作
结果
高 ＞低
I/O缓冲——>DR
配合/W进行写数据或指令
iWj
DR——>1/0缓冲
配合R进行读数据或指令
低/低一一＞高
无动作
—
四、程序设计及分析
根据LCD硬件电路原理，硬件电路自带了包含所有英文字符和8192个汉字的字 模信息，所以编程时只需给出需要显示的字符或汉字就可以了，根据表中LCD 字符显示区域和DDRAM中地址对应关系，对LCD进行控制和编写就可以了。
80H
81H
82H
83H
84H
85H
86H
87H
90H
91H
92H
93H
94H
95H
96H
97H
88H
89H
8AH
8BH
8CH
8DH
8EH
8FH
98H
99H
9AH
9BH
9CH
9DH
9EH
9FH
当MCU需要对LCD进行写操作时，首先拉低LCD的读写控制线(R/W),随后置
高LCD的引脚E以使能LCD。最后，待数据引脚(D