使用MM32L0130 SLCD驱动LCD显示
本帖最后由 MM灵灵灵 于 2022-10-26 09:20 编辑使用MM32L0130 SLCD驱动LCD显示
灵动股份推出的MM32L0130系列MCU具有片上SLCD液晶显示控制器，SLCD 驱动器是用于单色无源液晶显示器（SLCD）的数字驱动器，具有多达 8 个公共端和多达 63 个分段端， SLCD 引脚最多为 64 个，因此最多可驱动 240（60x4）或 448（56x8）个段码。驱动段码的最终数量由产品规格书中设备引脚的数目决定。
一. SLCD介绍
1.1 SLCD功能框图
SLCD 驱动模块包括以下几个基本的子模块，如下图所示。
[*]显示数据寄存器
[*]SLCD 输出驱动引脚
[*]时钟产生单元，包括时钟预分频器、帧时钟分频器、电荷泵时钟分频器和闪烁时钟分频器
[*]闪烁控制器
[*]内置升压电荷泵和偏置电压生成单元
[*]时序控制和波形发生器
1.2 SLCD主要特征
[*]示帧率灵活控制
[*]兼容 APB 接口
[*]支持静态、 1/2、 1/3、 1/4、 1/6 和 1/8 占空比
[*]支持 1/2、 1/3 和 1/4 偏置电压设置
[*]为了存储显示数据，内置了 16*32bit 显示数据寄存器
[*]通过软件来调整 SLCD 输出电压，来调节对比度
[*]外围电路简单，不需要模拟器件支持
1）内嵌电容升压器来得到比电源电压更高而且不受其影响的 SLCD 驱动电压。升压器产生的 SLCD驱动电压范围可调，可以匹配支持 3V 或者 5V 的 LCD 屏幕 2）SLCD 驱动电源可以通过软件来选择内部电源或外部电源。 3）可以选择使用内嵌电容分压器对 SLCD 驱动电压进行分压，得到驱动电压的中间值(VLCDrail1，VLCDrail2， VLCDrail3， VLCDrail4)
[*]两种调整显示对比度的方法
1）当采用内部升压器来提供 VLCD 电源时，可以通过软件调节 VLCD 输出电压 2）其它情况下可以在每帧显示之间插入死区时间
[*]支持以下低功耗模式：低功耗运行模式，睡眠模式，低功耗睡眠模式，停止模式，深度停止模式，待机模式；在不需要显示的时候，可以完全关闭 SLCD 驱动以达到降低功耗的目的
[*]支持相位反转模式，降低功耗和 EMI
[*]每一帧显示开始的时候，通过中断信号与软件同步，更新显示数据
[*]闪烁功能
1）可以从所有段码中任意选择 1 到 8 个段码闪烁显示，也可以闪烁显示全部段码
2）在静态、 1/2、 1/3、 1/4 占空比模式下可以闪烁显示任意段码
3）软件选择闪烁频率，支持闪烁频率 0.5Hz, 1Hz, 2Hz 或 4Hz
[*]灵活的引脚复用功能，可以配置任意 LCD 驱动引脚成为 COM 或者 SEG 功能；SLCD 的驱动引脚在没有被配置成 SLCD 功能的时候，可以作为 GPIO 引脚来使用
[*]SLCD 驱动电平（VLCDrail1， VLCDrail2， VLCDrail3， VLCDrail4）的去耦合功能
[*]支持低功耗驱动波形
[*]支持 DMA 传输
[*]支持中断
二. 功能概述
2.1 显示数据寄存器为了存储显示数据， SLCD 驱动模块内置了 16 个 32 比特显示数据寄存器。显示数据寄存器中的比特位与 LCD 显示屏上的段码一一对应， 如果要点亮 LCD 显示屏上的某个段码， 则需要把显示数据寄存器中的相对应的比特写为‘1’；反之如果要熄灭某个段码， 则需要把对应的比特写为‘0’， 如下图所示。
在 static， 1/2， 1/3 和1/4 duty模式下，显示数据寄存器被划分为主显示数据寄存器片区（SLCD_DR）和辅助显示数据寄存器片区（ SLCD_DR）；在 1/6 和 1/8 duty 模式下，显示数据寄存器（SLCD_DR）全部作为主显示数据寄存器片区使用，没有辅助显示数据寄存器片区的分划。显示数据寄存器的具体结构和详细的片区划分情况见下图：
2.2 主/辅助显示数据寄存器在 static，1/2，1/3和1/4 duty 模式下，可以通过 SLCD 帧控制寄存器（SLCD_FCR）中的DRSEL比特选择控制将主显示数据寄存器片区（SLCD_DR）或者辅助显示数据寄存器片区（SLCD_DR）的数据显示到 LCD 屏幕上，如果DRSEL为‘0’， 显示主显示数据寄存器片区的数据；如果 DRSEL 为‘1’，显示辅助显示数据寄存器片区的数据。SLCD 状态寄存器（SLCD_SR）中的 DRSS 比特可以指示出显示数据当前使用的显示数据寄存器片区， 如果当前使用的是主显示数据寄存器片区的数据， 则 DRSS 比特为‘0’；如果当前使用的是辅助显示数据寄存器片区的数据，则 DRSS 比特为‘1’。将 SLCD 帧控制寄存器（SLCD_FCR）中的 DRLC 比特置‘1’可以清除主显示数据寄存器片区的数据；将 DRHC 比特置‘1’可以清除辅助显示数据寄存器片区的数据。
2.3 COM 和 SEG 引脚配置SLCD 模块提供公共端（COM）引脚和段（SEG）引脚的驱动。
2.4 SLCD 引脚配置SLCD 的 SEG 和 COM 引脚是同通用功能 I/O 复用的。在不作为 SLCD 引脚使用时，这些引脚可以配置成通用功能 I/O 引脚。具体配置请参考通用功能 I/O 章节。
2.5 COM 和 SEG 引脚重映射当作为 SLCD 引脚使用时，每一个 SLCD 引脚都可以被重映射为 COM 或者 SEG 引脚，以简化电路板上的布局布线。SLCD 模块支持从 L0 到 L63 最多 64 个 SLCD 引脚（SLCD 引脚的最终数量由产品规格书中设备引脚的数目决定），每一个引脚可以通过相应的 SLCD_CFGR0 和 SLCD_CFGR1 寄存器来配置，重映射其作为 COM 或者 SEG 功能。
2.6 时钟产生
时钟产生模块为波形发生模块和电荷泵模块提供各自所需的时钟，其结构如下：
三. 实验
3.1 硬件设计
本次实验使用MM32L0130片上SLCD驱动LCD液晶屏显示。硬件使用灵动股份设计的EVB-L0136开发板，板载LCD接口可以适配GDC0689液晶屏，GDC0689具有半透和反射两种模式，6位8字、6点视角、宽温，适用于工业设备等产品。GDC0689液晶屏全显效果图如下：
EVB-L0136开发板LCD模块原理图如下：
3.2 程序设计
例程主要用到GDC0689液晶屏的数码管部分进行计数显示，以最右边的数码管作为小数部分，其余数码管作为整数部分，从最低位开始累加计数，满十就向前一位进1。
灵动股份设计了MM32F0130 SLCD相关的库函数以及API函数，容易理解和使用，代码较多，这里不再进行赘述，仅对部分主要程序进行分析。
3.21 SLCD测试函数
void slcd_test(void)
{
slcd_init();
while(1) {
LCD_DisplayDataUpdate();
DELAY_Ms(100);
}
}
3.22 SLCD初始化函数
void slcd_init()函数主要代码：
使能PWR、BKP时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_PWR, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_BKP, ENABLE);
使能SLCD时钟，软件复位SLCD
RCC_SLCD_ClockCmd(SLCD, ENABLE);
SLCD_DeInit();
SLCD的时钟源选择LSI，配置LSI时钟频率为40KHZ。
RCC_LSICLKConfig(RCC_LSICLKSource_40KHz);
RCC_LSICmd(ENABLE);
RCC_SLCDCLKConfig(RCC_SLCDCLKSource_LSI);
LSI作为SLCD时钟源，对应时钟预分频系数为4，分频系数为16
else if(slcd_clk_source_freq <= LSI_VALUE) {
pre_value = SLCD_Prescaler_4;
div_value = SLCD_Divider_16;
}
初始化SLCD结构体，配置1/4偏置、1/3占空比，VDD作为SLCD电源使能
slcd_struct.SLCD_Divider = div_value;
slcd_struct.SLCD_Duty = SLCD_Duty_1_4;
slcd_struct.SLCD_Bias = SLCD_Bias_1_3;
slcd_struct.SLCD_VoltageSource = SLCD_VoltSrcCapCharggDownVdd;
SLCD_Init(&slcd_struct);
SLCD pin对应的GPIO配置为SEG或COM，并使能
SLCD_IO_Config(&(SEGorCOM[0]));
//must call after SLCD_init
配合SLCD COM索引寄存器
SLCD_COM_IndexInit(&(SCLD_COM_Index[0]));
配置电荷泵时钟分频为1024
SLCD_ChargePumpClockDivConfig(SLCD_ChargePumpClock_Div1024);
正常驱动波形
SLCD_LowPowerDriveCmd(DISABLE);
配置无死区插入，当在两帧之间插入死区时，SEG和COM信号电压为零
SLCD_DeadTimeConfig(SLCD_DeadTime_0);
清除显示数据寄存器
LCD_Clear();
关闭SLCD闪烁模式，闪烁时钟分频系数为512
SLCD_BlinkConfig(SLCD_BlinkMode_Off, SLCD_BlinkFrequency_Div512);
配置SLCD闪烁索引
SLCD_BLINK_IndexInit(SCLD_BLINK_Index);
3.23 LCD更新显示数据函数
LCD_DisplayDataUpdate()函数主要代码： Number1 = (Number1 + 1) % 1000000;
if(Number1 < 10) {
LCD_DisplayNumber1(0, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(1, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(2, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(3, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(4, '0', 1);
LCD_DisplayNumber1(5, '0' + Number1, 0);
}
else if(Number1 < 100) {
LCD_DisplayNumber1(0, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(1, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(2, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(3, ' ', 0);
LCD_DisplayNumber1(4, '0' + ((Number1 / 10) % 10), 1);
LCD_DisplayNumber1(5, '0' + ((Number1 / 1 ) % 10), 0);
}
......(省略余下代码)
其中LCD显示函数 void LCD_DisplayNumber1(u8 Index, char ch, u8 Point)用于配置数码管显示，函数的3个形参含义如下：
[*]Index表示选中的数码管索引，对应6个数码管，可选值为0,1,2,3,4,5
[*]ch表示要显示的数字，为char类型
[*]Point表示该数码管是否显示Dp字段，显示则为1，否则为0
举例：代码中LCD_DisplayNumber1(5, '0' + Number1, 0)表示选中第5个数码管（最右），显示内容是Number的值，不显示Dp字段。
3.24 LCD显示函数
LCD_DisplayNumber1()函数主要代码：void LCD_DisplayNumber1(u8 Index, char ch, u8 Point)
{
u8 i;
char TAB[6][8][4] ={ // (1)
{"5A ", "5B ", "5C ", "5D ", "5E ", "5F ", "5G ", "DP5"},
{"6A ", "6B ", "6C ", "6D ", "6E ", "6F ", "6G ", "DP6"},
{"7A ", "7B ", "7C ", "7D ", "7E ", "7F ", "7G ", "DP7"},
{"8A ", "8B ", "8C ", "8D ", "8E ", "8F ", "8G ", "DP8"},
{"9A ", "9B ", "9C ", "9D ", "9E ", "9F ", "9G ", "DP9"},
{"10A", "10B", "10C", "10D", "10E", "10F", "10G", " "},
};
u8 COMn = 0xFF, SEGn = 0xFF;
u8 Code = LCD_SearchCode(ch); // (2)
if(Code != 0xFF) {
for(i = 0; i < 7; i++) {
LCD_SearchName(TAB, &COMn, &SEGn); // (3)
if((COMn != 0xFF) && (SEGn != 0xFF)) {
LCD_WriteBit(COMn, LCD_SEG_Table[0], LCD_SEG_Table[1], (Code >> i) & 0x01); // (4)
}
}
LCD_SearchName(TAB[7], &COMn, &SEGn); // (5)
if((COMn != 0xFF) && (SEGn != 0xFF)) {
LCD_WriteBit(COMn, LCD_SEG_Table[0], LCD_SEG_Table[1], Point); // (6)
}
}
}
[*]定义三维字符数组TAB，其中对应6位“8”字，对应“8”字的8段（含DP段），表示元素的长度，对应各段的名称。
[*]形参ch表示要显示的数字，为char类型，LCD_SearchCode(char ch)函数用来遍历LCD_CODE_Table，如果传入的参数ch和LCD_CODE_Table.ch相等，则返回LCD_CODE_Table.Data，即该数字对应的段选信号。
[*]LCD_SearchName(TAB, &COMn, &SEGn)函数遍历所有COM口(4)和SEG口(22)，如果TAB和LCD_NAME_Table相等，则获取COMn和SEGn的值，然后返回。
[*]获取COMn对应的显示数据寄存器索引，根据段选信号，给显示数据寄存器赋值。
[*]获取Dp段对应的COMn和SEGn的值，然后返回。
[*]获取COMn对应的显示数据寄存器索引，根据Dp段选信号，给显示数据寄存器赋值。
这个的lcd的刷新的速度怎么样 这个是类似于fsmc的总线驱动吗？ SLCD是什么接口？驱动速度可以吗
MM32L0130集成的功能真多，slcd以前都没有见过 这个的lcd的刷新的速度怎么样 SLCD是英文Splice Liquid Crystal Display的缩写，即拼接专用液晶屏。 SLCD是LCD的一个高档衍生品种，采用世界最先进的工业级的液晶面板，使用寿命长达6万小时。 SLCD是一个完整的拼接显示单元，既能单独作为显示器使用，又可以拼接成超大屏幕使用。 SLCD驱动用来驱动LCD 这种方式可以完全兼容吗 SLCD液晶显示控制器一般最少需要多少个引脚呢？或者说是引脚数固定呀 这个三维数组很是不小了，需要对它进行特殊处理吗 SLCD是什么接口？ 这个的lcd的刷新的速度怎么样？ 能不能附上库函数 rock00210 发表于 2022-11-29 08:53
能不能附上库函数
EVB-L0136开发学习分享
https://bbs.21ic.com/icview-3263182-1-1.html?fromuser=xld0932
(出处: 21ic电子技术开**坛)
xiaoqizi 发表于 2022-11-8 08:28
这个三维数组很是不小了，需要对它进行特殊处理吗
RAM不够，可以定义放到FLASH区域 51xlf 发表于 2022-11-1 16:31
这个是类似于fsmc的总线驱动吗？
不是总线驱动, 直接驱动段式LCD wowu 发表于 2022-11-8 08:14
SLCD液晶显示控制器一般最少需要多少个引脚呢？或者说是引脚数固定呀
不固定, 根据实际显示的段式, COM和SEG都可能不同 zhanzr21 发表于 2022-12-3 22:10
不是总线驱动, 直接驱动段式LCD
这个段氏数码管没有用过。
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