内置SED1520控制驱动器的图形液晶显示模块MGLS-12032在智能测试仪中的应用

    摘要：文章介绍了内置SED1520图形液晶显示模块MGLS-12032的特点和工作原理，给出了MGLS-12032与8031单片机的接口电路，介绍了SED1520的指令集，并结合具体实例给出了显示模块的相关程序。

    关键词：图形显示 液晶 单片机 SED1520 MGLS-12032

1 SED1520功能特点

SED1520是集行、列驱动器和控制器于一体的液晶显示控制驱动器，可广泛用于小规模液晶显示模块，例如香港精电公司的MGLS-12032、MGLS10032等。

SED1520液晶显示驱动器具有以下特性：

●内置显示RAM区，RAM容量为2560位。RAM中的1位数据控制液晶屏上一个点的亮灭状态：“1表示亮”，“0”表示不亮。

●具有16个行驱动口和61个列驱动口。

●可直接与80系列或68系列微处理器相连。

●驱动占空比为1/16或1/32。

●可以与SED1520配合使用，以便扩展列驱动口数目。

1.1 SED1520主要参数

SED1500的主要电参数如表1所列。

表1 SED1520的主要参数

表2 SED1520的时序特性参数

1.2 SED1500的读/写操作时序

SED1520有两种读/写操作时序，分别对应于6800系列和8080系列MPU。图1给出了8080系列MPU的读/写操作时序。其数据的写入或读出是在WR或RD的下降沿进行。表2所列是SEWD1520的时序特性参数。表中参数的单位为ns。

1.3 SED1520的指令系统

●读状态字

当SED1520处于“忙”状态时，除了读状态指令外，其它指令均不起作用，因此在访问SED1520时，都要先读状态，判断是否“忙”。读状态的格式如下：

●复位

该指令为软件复位指令，执行该指令后，显示起始行置为第0行，列地址置为0，页地址置为3。其复位格式如下：

●显示起始行设置

该指令设置了对应显示屏上首行的显示RAM中的行号。有规律的修改该行号，可实现滚屏功能。

格式如下：

●ADC选择指令

该指令用来设置列驱动输出端与液晶显示屏的列驱动线的连接方式。一般设置为ADC=0。该指令的格式如下：

●显示开/关指令

下面是显示开/关指令的格式：

其中D0=1为开显示；D0=1为关显示。

该指令不影响RAM的内容显示。

●设置页地址

页地址的设置格式如下：

●设置列地址

一般情况下，显示RAM被分成四页，每页80个字节，当设置了页地址和列地址后即可确定显示RAM中的唯一单元，该单元由低到高的各个数据位对应于显示屏上某一列的8行数据位。列地址的设置格式如下：

●占空比选择

在选择占空比时，如果D0=0，则选择的占空比为1/16，D0=1为1/32。当驱动32行液晶显示时，应使D0=1；驱动16行时，应使D0为0。

●写数据

写数据格式如下：

●读数据

读数据格式如下：

2 液晶显示模块的结构特点

MGLS12032是一个120×32的点阵模块，由SED1520来驱动，两个SED1520都使用60个列驱动口（SEG0-SEG59）。表3所列是MGLS12032的接口端口与和管脚。图2所示是MGLS12032的内部逻辑电路图。

表3 MGLS12032接口端口号和管脚

3 MGLS12032接口电路设计

本系统采用MGLS-12032液晶显示器模块和SED1520液晶显示驱动器直接与8位微处理器相连，使用简单方便。液晶显示模块MGLS12032与单片机的接口电路如图3所示。其中D0～D7与单片机的数据线相连，液晶显示器通过A15和A14来选中，A14和A15是由单片机通过74LS138译码器来连接的。RD和WR与单片机的RD和WR相连接。

4 字符显示

SED1520是显示RAM是以一行八列的形式写入的，它所需的字库数据格式如图4所示，构成“6”字的字模为如下8个字节：00H 00H 00H 0FFH 91H 91H 91H 0F3H。

以上的八个字节均是以每到最下面一位作为MSB，最上面一位作为LSB，这是SED1520建立字模所要求的。

SED1520中的RAM共有32行，分为4页，每页8行，这样每页可以写一行字符，总共可以写4行字符。RAM一页有80个字节，而MGLS12032使用了60个字节。如果按8×8点阵字符划分显示屏区域，则可把MGLS12032的显示屏分成15×4个字符块，其中每行第八个字符在SED1520（1）和SED1520（2）上各占四个字节，并由程序来控制两个芯片RAM区的转换。

本测试仪采用16×16点阵汉字，液晶显示器显示一个16×16点阵需要送进32个字节，因此必须将其送入两缓冲区中的相对列中。该系统将汉字显示设置成两页，每一页的字符块写入字模数为16，当16个字模写完后，再转入下一页写入剩下的16个字模。汉字显示也存在中间结合部的处理问题，其处理方法与字符型的基本相同。即把MGLS12032屏分成7×2个汉字块。

图5所示是MGLS12032液晶显示屏的结构分布示意图。其中每行第四个汉字在SED1520（1）占12个字节，在SED1520（2）占四个字节，在编程时要转换两个芯片的RAM区。

5 汉字字模提取和显示程序

通过编制简单C程序（程序略），可以从计算机汉字字库内提取的汉字数组格式正好与SED1520的RAM格式相差90度。所以在提取汉字字模时要先旋转90度，才能在显示器上显示出正常格式。由于MGLS12032显示屏分为两页SED1520（1）和SED1520（2），所以显示程序应有两种，这两种程序除相关的地址不同外，其余均相同。SED1520（1）的显示子程序如下：

（1）写指令代码子程序

PRO：PUSH DPL

PUSH DPH

MOV DPTR，#SRADD1 ；设置读状态字地址

PR01：MOVX A，@DPTR ；读状态字

JB ACC.7，PR01 ；判忙标志为0否？

MOV DPTR，#SWADD1 ；设置写指令代码地址

MOV A，COM ；取指令地址

MOVX @DPTR，A ；写指令地址

POP DPH

POP DPL

RET

（2）写显示数据子程序

PR1：PUSH DPL

PUSH DPH

MOV DPTR，#CRADD1：设置读状态地址

PR11：MOVX A，@DPTR ；读状态字

JB ACC.7，PR11 ；判忙标志为0否？

MOV DPTR，#DWADD1 ；设置写显示数据地址

MOV A，DAT ；取数据

MOVX @DPTR，A ；写数据

POP DPH

POP DPL

RET

（3）读显示数据子程序

PR2：PUSH DPL

PUSH DPH

MOV DPTR，#SRADD1 ；设置读状态字地址

PR21：MOVX A，@DPTR ；读状态字

JB ACC.7，PR21 ；判忙标志为0否？

MOV DPTR，#DRADD1 ；设置读显示数据地址

MOVX A，@DPTR ；读数据

MOV A，DAT ；存数据

POP DPH

POP DPL

RET

（4）初始化程序

INT：MOV COM，#0E2H ；复位

LCALL PR0

LCALL PR3 ；SED1520（2）的写指令代码

MOV COM，#0A4H ；关闭等待状态

LCALL PR0

LCALL PR3

MOV COM，#0A9H ；设置1/32占空比

LCALL PR0

LCALL PR3

MOV COM，#0A0H ；正向排序设置

LCALL PR0

LCALL PR3

MOV COM，#0C0H ；设置显示起始行为第一行

LCALL PR0

LCALL PR3

MOV COM，#0AFH ；开显示设置

LCALL PR0

LCALL PR3

6 应用实例

MGLS12032可以广泛应用于各种测试仪表和仪器中，图6是用于雷达角跟踪幅频测试仪中的框图。其主要目的是对测试步骤起一个引导作用，并可实时地显示雷达的工作状态及最终测试结果。