基于SPCE061A单片机的MGLS12864液晶显示模块的应用设计

摘要：通过对点阵式液晶显示模块MGLS12864结构的分析，结合16位单片机SPCE061A的特点，设计了MGLS12864与SPCE061A单片机的硬件接口电路和显示程序流程图。实验证明，系统具有良好的显示效果，达到了设计要求。
关键词：SPCE061A；MGLS12864；HD61202；接口电路

0 引言
    在许多单片机应用系统中，液晶显示器LCD被广泛地应用于终端显示人机接口中。点阵式LCD不仪可以显示字符、数字，还可以显示图形、曲线及汉字，并能够实现多种动画显示效果，使人机界面更加友好，使用操作更加灵活方便。MGLS12864是市场上比较常见的内藏HD612 02控制器的图形液晶显示模块，具有功耗低、体积小、重量轻、结构简单，使用方便的优点。SPCE061A是继SPCE500A等之后凌阳科技推出的一款16位结构的微处理器。CPU内核采用16位μ’nSP微处理器芯片，比MCS-51系列单片机集成度高、性价比高、使用更加灵活方便。
    本文阐述了点阵式液晶MGLS12864的结构特点及其控制器HD61202的指令系统，并具体设计调试了MGLS12864与单片机SPCE061A的硬件接口电路和软件程序。经过实际运行，该液晶显示模块工作可靠，满足了设计要求。

1 MGLS12864的工作原理
    MGLS12864显示模块内置2片HD61202作为列驱动器和一片HD61203作为行驱动器，可显示64 KB的点阵图形。点阵数为64行×128列，每屏可以显示4行×8个汉字(每汉字16×16点阵)。具有64 KB的内部存储器，显示屏共分8页。
1．1 引脚特性
    MGLS12864引脚特性如表1所示。

    由表1的引脚特性可知，MGLS12864模块有18个引脚，1，2引脚为两个片选信号，组合功能定义是：CS1，CS2为00时禁止使用，01时选左区，10时选右区，11时末选；3引脚为电源地Vss；4引脚为电源电压Vdd；5引脚为液晶显示驱动电源V0；6引脚为数据指令选择端RS；7引脚为读／写选择信号R／W；8引脚为使能信号E；9～16引脚为数据总线DB0～DB7，可方便同单片机连接；17，18引脚为背光灯提供电源。
1．2 HD61202的指令系统
    MGLS12864控制器HD61202内置4096位(64×64)显示RAM，RAM中每位数据对应LCD屏上一个点的亮、暗状态，HD61202通过一系列操作指令实现对显示屏的控制。HD61202指令系统见表2。

    (1)显示开关设置：D=1时LCD显示RAM中的内容，D=0时关闭显示；
    (2)显示起始行设置：L0～L5在0～3FH(0～63行)范围内取值；
    (3)页面地址设置：P0～P2：设置页号(0～7)，显示RAM共64行分8页，每页8行；
    (4)列地址设置：C0～C5：设置显示列地址0～3FH(0～63行)；
    (5)控制器状态：BUSY=1时内部在工作，BUSY=0时正常状态；ON／OFF=1时显示关闭，ON／OFF=0时显示打开；REST=1时复位状态，REST=0
时正常状态。在BUSY和REST状态时，除读状态指令外，其他指令均不对HD61202产生作用。在对HD61202操作之前要查询BUSY状态，以确定是否可以对HD61202进行操作；
    (6)读／写数据指令每执行完一次读／写操作，列地址就会自动加1。进行读操作前，必须有一次空读操作，紧接着再读数据才会读出所要读的单元中的数据。

2 MGLS12864与SPCE061A的硬件接口电路设计
    SPCE061A内置2 KB的SRAM，32 KB的FLASH，32 b可编程输入输出端口，7路10 b的ADC和1路为声音模一数转换器，2路10b的DAC，2个16b可编程定时／计数器，可编程音频处理等。SPCE061A工作电压为2．6～3．6 V(CPU)，2．6～5．5V(I／O)，CPU时钟为0．32～49．152MHz。

    MGLS12864与SPCE061A单片机的硬件接口电路如图1所示，SPCE061A的IOA0～IOA7与MGLSl2864的DB0～DB7口相连作为数据输入输出用，IOB0～IOB4与MGLS12864的CS1，CS2，E，RS，R／W相连作为单片机对液晶模块的控制端。

3 显示程序设计
    本系统程序包括主程序和子程序模块，其中，子程序包括初始化、清全屏子程序、汉字显示子程序、清单个字子程序。主程序通过调用子程序来完成液晶模块的控制。液晶显示程序流程图如图2所示，首先判断显示控制器HD61202是否处于“忙”状态，若不忙先送关显示指令关闭所有显示，接着仍判断“忙”状态，若不忙送开显示指令，为显示做准备，然后调用清全屏子程序、汉字显示子程序，最后根据内容需要调用清单个字子程序。

4 结语
    本文介绍了内置HD61202的液晶显示器MGLS12864在凌阳SPCE061A上的应用，在硬件方面，利用SPCE061A上丰富的I／O资源驱动液晶模块，简化了接口电路设计。在软件方面，使用凌阳μ’nsP IDE开发环境采用C语言编译调试液晶程序，方便可靠。从调试效果来看，采用MGLS-128G4提高了系统的可视化程度，达到了设计要求。SPCE061A不仅具有一般控制器的功能，加上其独具特色的语音处理功能，可以开发出许多智能化产品。