MSP430程序库<三>12864液晶程序库

液晶是单片机系统最常用的显示设备之一，这个程序库是在MSP430F169、MSP1430F149单片机上测试通过的，可以放心使用；液晶选用的是金鹏的：OCMJ4X8C型号的12864液晶；控制液晶用的是并行方式，三个控制口是P3.0、P3.1、P3.2三个IO口，数据用的是P5数据IO口。

• 硬件介绍：
  430的数字IO口：
  MSP430F149、MSP430F169均有P1-P6 每个8位 共48个IO口；有大量的IO口可供使用，所以对液晶控制可以选用8位平行数据方式；430的每个IO口都是双向IO口，通过寄存器控制其数据传输方向，很方便实用；有关msp430单片机的IO口介绍可以参考德州仪器提供的用户指南和数据手册等资料。
  液晶OCMJ4X8C：
  此模块可以显示字母、数字符号、中文字型及图形，具有绘图及文字画面混合显示功能。提供三种控制接口，分别是8位微处理器接口，4位微处理器接口及串行接口（OCMJ4X16A/B无串行接口）。所有的功能，包含显示RAM，字型产生器，都包含在一个芯片里面，只要一个最小的微处理系统，就可以方便操作模块。
  这款液晶内置2M-位中文字型ROM (CGROM) 总共提供8192个中文字型(16x16点阵)，16K位半宽字型ROM(HCGROM) 总共提供126 个符号字型(16x8点阵)，64x16位字型产生RAM(CGRAM)，另外绘图显示画面提供一个64x256点的绘图区域（GDRAM），可以和文字画面混和显示。
  OCMJ4X8C的引脚说明：

  引脚	名称	方向	说明
  1	VSS	-	GND(0V)
  2	VDD	-	Supply Voltage For Logic(+5V)
  3	NC	-	Supply Voltage For LCD(悬空)
  4	RS(CS)	I	H:Data L:Instruction Code
  5	R/W(STD)	I	H:Read L:Write
  6	E(SCLK)	I	Enable Signal,高电平有效
  7	DB0	I/O	数据0
  8	DB1	I/O	数据1
  9	DB2	I/O	数据2
  10	DB3	I/O	数据3
  11	DB4	I/O	数据4
  12	DB5	I/O	数据5
  13	DB6	I/O	数据6
  14	DB7	I/O	数据7
  15	PSB	I	H:Parallel Mode L:Serial Mode
  16	NC	-	空脚
  17	/RST	I	Reset Signal,低电平有效
  18	NC	-	空脚
  19	LEDA	-	背光源正极（+5V）
  20	LEDK	-	背光源负极（0V）

  引脚连接方式：PSB、RST接高电平（3.3v）；RS接P3.0；R/W接P3.1；E接P3.2；DB0-DB7接P5口，电源接3.3v（包括背光） GND接地（包括背光）。
  汉字图形显示步骤：
  1、显示资料RAM（DDRAM）
  显示数据RAM 提供64x2 个字节的空间，最多可以控制4 行16 字（64 个字）的中文字型显示，当输入显示资料RAM时，可以分别显示CGROM，HCGROM 与CGRAM 的字型；本系列模块可以显示三种字型，分别是半宽的HCGROM 字型、CGRAM 字型及中文CGROM 字型，三种字型的选择，由在DDRAM 中写入的编码选择，在0000H～0006H 的定字型，02H～7FH 的编码中将选择半编码中将选择CGRAM 的自宽英数字的字型，至于A1 以上的编码将自动的结合下一个字节，组成两个字节的编码达成中文字型的编码。
  BIG5（A140～D75F） GB(A1A0～F7FF)，详细各种字型编码如下：
  1）. 显示半宽字型：将8 位资料写入DDRAM 中，范围为02H～7FH 的编码。
  2）. 显示CGRAM 字型：将16 位资料写入DDRAM 中，总共有0000H，0002H，0004H，0006H 四种编码。
  3）. 显示中文字形：将16 位资料写入DDRAM 中，范围为A140H～D75FH 的编码(BIG5) ， A1A0H～F7FFH 的编码(GB)。将16 位资料写入DDRAM 方式为透过连写入两个字节的资料来完成，先写入高字节（D15～D8）再写入低字节（D7～D0）。
  2、绘图RAM（GDRAM）
  绘图显示RAM 提供64x32 个字节的**空间(由扩充指令设定绘图RAM 地址)，最多可以控制256x64点的二维绘图缓冲空间，在更改绘图RAM 时，由扩充指令设定GDRAM 地址先设垂直地址再设水平地址(连续写入两个字节的数据来完成垂直与水平的坐标地址)，再写入两个8 位的资料到绘图RAM，而地址计数器（AC）会自动加一,整个写入绘图RAM 的步骤如下：
  1）. 先将垂直的字节坐标（Y）写入绘图RAM 地址。
  2）. 再将水平的字节坐标（X）写入绘图RAM 地址。
  3）. 将D15～D8 写入到RAM 中(写入第一个Bytes)。
  4）. 将D7～D0 写入到RAM 中(写入第二个Bytes)。
  液晶屏显示地址：
  

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  2019-1-22 22:16 上传
  有关液晶其他的或详细的介绍，请参考12864液晶的资料。
• 程序实现：
  
  • 判忙： 等待液晶模块空闲。
    液晶模块要求：当模块在接受指令前，微处理顺必须先确认模块内部处于非忙碌状态，即读取 BF 标志时 BF需为 0，方可接受新的指令；如果在送出一个令前并不检查 BF标志，那幺在前一个指令和这个指令中间必须延迟一段较长的时间，即是等待前一个指令确实执行完成；在这里，我选用等待忙标志结束。程序如下：
    void WaitForEnable()
    {
        char busy;
        CLR_RS;
        SET_RW;
        DATA_DIR_IN;
        do                       //判忙
        {
            SET_EN;
            _NOP();
            busy = DATA_IN;
             CLR_EN;
        }    while(busy & 0x80);
        DATA_DIR_OUT;
    }
    这样，每次向液晶写命令或数据时，只需先调用此函数即可，该函数将会阻塞，直到忙标志变回0（内部空闲，可以接受命令）。
  • 写入数据： 向模块内部RAM写入数据。
    写入数据到DDRAM即可显示到液晶，写入函数：
    void LcdWriteData(char data)
    {
        WaitForEnable();
        SET_RS;
        CLR_RW;
        DATA_OUT = data;    //写数据
        SET_EN;
        _NOP();
        CLR_EN;
    }
    同样，调用这个函数也可以向其他RAM写入数据，完成相应操作。
  • 写入命令： 向模块写入命令。
    写入命令可以通过液晶的指令集，控制液晶完成相应的功能。程序如下：
    void LcdWriteComm(char cmd)
    {
        WaitForEnable();    //检测忙信号？
        CLR_RS;
        CLR_RW;
        DATA_OUT = cmd;    //写命令
        SET_EN;
        _NOP();
        CLR_EN;
    }
    如果cmd是0x80-0x9F，则是向液晶写入地址；地址表参见前面硬件介绍部分。
  • 写入字符串： 写入字符串，以显示。
    写入字符串即是多次调用写入数据，把字符串写入液晶以供显示。程序如下：
    void LcdWriteString(char addr,char *str)
    {
        LcdWriteComm(addr);
        while(*str!='\0')
       {
            LcdWriteData(*str);
            str++;
        }
    }
    这是向某个地址写入字符串，液晶显示到相应位置。这个函数有个要求，就是字符串是中文字符串；如果不是，每一处的英文必须两个相连，否则将显示乱码，如果只有一个英文字符，可以加入空格；如：LcdWriteString(0x90,"1 abcd你好啊"); 1+空格+abcd+汉字中 1只有一个字符，加空格，ab，cd两个，直接显示到一个汉字的位置。
  • 液晶初始化：液晶必须初始化之后才能正常使用。
    初始化就是一系列命令，完成液晶状态的初始工作，以使液晶可供正常使用。程序如下：
    void LcdInit()
    {
        CTRL_DIR_OUT;
            DelayNms(500);
        LcdWriteComm(0x30);     //基本指令集
        LcdWriteComm(0x01);     //清屏，地址00H
        LcdWriteComm(0x06);     //光标的移动方向
        LcdWriteComm(0x0c);     //开显示，关游标
    }
    在运行过这个函数之后，液晶方能正常的显示；在调用液晶显示函数前，必须先调用这个函数。
    
    
  程序实现就先到这儿，还可以加入显示图片等功能；要收拾东西回去了，其他功能暂不实现了，以后需要的时候再加入。
• 使用示例：
  这个程序的使用方式和串口程序库的使用方式一样，把C文件加入工程；H文件包含进要调用的程序源文件中即可。
  void main( void )
  {    // Stop watchdog timer to prevent time out reset
      WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
      ClkInit();
      LcdInit();
      LcdWriteString(0x90,"1 abcd你好啊");
  }
  这个函数运行后，将在第二行显示 1 abcd你好啊 字符串，如果把1后面的空格去掉，中文部分将是乱码。ClkInit(); 这个函数和前面一个里面调用的一样，把主系统时钟设为8MHz，SMCLK设为1MHz。  有关详细内容参见程序库，mian.c。