|
有機發(fā)光顯示OLED（Organic Light Emitting Display）是比液晶顯示技術(shù)更為先進(jìn)的新一代平板顯示技術(shù)，是被業(yè)界公認為最具發(fā)展前景的下一代顯示技術(shù)。它與液晶顯示技術(shù)相比，具有超輕薄、高亮度、廣視角、自發(fā)光、響應速度快、適應溫度范圍寬、抗震強、功耗低、可實(shí)現柔軟顯示等優(yōu)越性能，可廣泛應用于通信、計算機、消費電子、工業(yè)應用、商業(yè)、交通等領(lǐng)域。下面以VGS12864E顯示模塊為例，介紹C8051F020單片機與它的接口設計及軟件編程方法。 1 VGS12864E顯示模塊 VGS12864E是128×64行點(diǎn)陣的OLED單色、字符、圖形顯示模塊。模塊內藏64×64的顯示數據RAM，其中的每位數據都對應于OLED屏上一個(gè)點(diǎn)的亮、暗狀態(tài);其接口電路和操作指令簡(jiǎn)單，具有8位并行數據接口，讀寫(xiě)時(shí)序適配6800系列時(shí)序，可直接與8位微處理器相連;與Intel 8080時(shí)序的MCU連接時(shí)需要進(jìn)行時(shí)序轉換。 2 顯示模塊結構 2.1 模塊框圖 VGS12864E顯示模塊顯示屏為128列、64行，使用1片有64行輸出的行驅動(dòng)器和2片列驅動(dòng)控制器，其中每片列驅動(dòng)器有64路輸出。行驅動(dòng)器與MCU沒(méi)有關(guān)系，只要提供電源就能產(chǎn)生驅動(dòng)信號和同步信號，模塊的外部信號僅與列驅動(dòng)器有關(guān)。列驅動(dòng)器內置64×64位顯示存儲器，RAM被分為8頁(yè)，每頁(yè)8行;顯示屏上各像素點(diǎn)顯示狀態(tài)與顯示存儲器各位數據一一對應，顯示存儲器的數據直接作為圖形顯示的驅動(dòng)信號，為“1”顯示，為“0”不顯示。圖1為模塊的邏輯電路接口框圖。 圖1 VGS12864E邏輯框圖 2.2 模塊引腳功能及指令系統 模塊引腳功能如表1所列。模塊的指令系統與液晶顯示驅動(dòng)控制器HD61202兼容，共有7條指令。這里不作詳細描述，僅列出表2指令列表。其中，前兩條為顯示狀態(tài)設置類(lèi)指令，其余的為讀寫(xiě)操作類(lèi)指令。 表1 VGS12864E引腳功能 表2 VGS12864E指令列表 3 顯示模塊與Cygnal單片機硬件接口設計 VGS12864E的接口連接方式有兩種:一種是直接訪(fǎng)問(wèn)方式，另一種是間接訪(fǎng)問(wèn)方式。不論哪種方式，要訪(fǎng)問(wèn)模塊都必須先讀取狀態(tài)寄存器內容，判斷“忙”標志，不忙時(shí)才可以訪(fǎng)問(wèn)。直接訪(fǎng)問(wèn)方式是將模塊接口作為存儲器或I/O設備直接掛在MCU總線(xiàn)上，MCU以訪(fǎng)問(wèn)存儲器或I/O設備方式對模塊進(jìn)行操作。間接訪(fǎng)問(wèn)方式是MCU通過(guò)軟件模擬控制時(shí)序對模塊進(jìn)行操作。這里介紹的是Cygnal C8051F020單片機與VGS12864E的間接訪(fǎng)問(wèn)接口設計。 C8051F020是美國Cygnal公司推出的一種混合信號SoC型8位單片機，是集成度很高的混合信號系統級的芯片。它具有100腳的TQFP封裝，功耗低，供電電壓為2.7~3.3 V，全部I/O、RST、JTAG引腳均耐5 V電壓；有高速、流水線(xiàn)結構的8051兼容的CIP51內核（可達25 MIPS）。該MCU具有P0~P7共64個(gè)通用I/O端口，每個(gè)端口引腳都可以被配置為推挽輸出或漏級開(kāi)路輸出。對于VGS12864E，由于其工作電壓是5 V，而C8051F020的工作電壓是3.3 V，所以要C8051F020的輸出能更好地驅動(dòng)5 V輸入的OLED，需要對系統進(jìn)行額外配置。除了將對應端口的輸出方式設置為“漏極開(kāi)路”外，還應在電路上將每個(gè)端口通過(guò)一個(gè)上拉電阻接到5 V電源，這樣可以保證C8051F020的邏輯“1”輸出能夠被提升到5 V。接口電路如圖2所示。 圖2 C8051F020與VGS12864E間接訪(fǎng)問(wèn)方式接口電路 4 軟件編程 軟件編程采用Keil C51語(yǔ)言，包括顯示模塊硬件的驅動(dòng)程序（即寫(xiě)指令和寫(xiě)數據），顯示模塊初始化和清屏等通用子程序以及西文字符的顯示實(shí)現程序。由于此模塊指令系統與液晶顯示驅動(dòng)控制器HD61202兼容,故這些程序具有較高的通用性。對于字符漢字顯示，該模塊的字符庫數據特點(diǎn)是以列數據形式編制，即1個(gè)字節數據表示1列8×1的數據，和通常的字符庫相比，該字符是旋轉了90°的字模數據。使用Zimo21.exe取字模軟件，并設置提取方式為縱向取模，可以很方便地取得所需的中西文字模。由于該顯示模塊的每一列8×1的數據是低位在前，高位在后，為進(jìn)一步實(shí)現中西文的正確顯示，還需對通過(guò)上述方法取得的字模的每個(gè)字節的高低位進(jìn)行一次對調，程序中使用了一個(gè)數組UpsetChar[]來(lái)實(shí)現。程序中使用的西文字符是16×8點(diǎn)陣，漢字是16×16點(diǎn)陣。 Cygnal單片機通過(guò)間接訪(fǎng)問(wèn)方式控制OLED。其I/O端口需要進(jìn)行配置，配置如下： void C8051F020_output_config() { P2MDOUT = 0x00; //配置P2.5(lcd_wr)，P2.6(lcd_rd)， //P2.7(lcd_rs)為推挽輸出方式 P74OUT = 0xf3; //配置P5.0～P5.7(lcd_d0 lcd_d7) //為推挽輸出方式 } 對顯示模塊進(jìn)行寫(xiě)指令操作和寫(xiě)數據操作分為寫(xiě)左半屏和寫(xiě)右半屏。寫(xiě)左右半屏的差別僅在于置位相應的片選信號，而寫(xiě)指令與寫(xiě)數據的差別在于寫(xiě)數據時(shí)置位RS寄存器選擇信號。初始化操作完成顯示位置的確定和打開(kāi)顯示�，F以寫(xiě)左半屏命令和寫(xiě)左半屏數據為例，說(shuō)明各操作函數。 （1） 寫(xiě)左半屏命令 void wr_command1() { cs1=1; cs1=1; cs1=1; //選擇左半屏 cs2=0; cs2=0; cs2=0; read_status(); //讀BUSY位狀態(tài) r_w=0; r_w=0; r_w=0; P5=com; //將命令字節送I/O口 e=1; e=1; e=1; e=0; e=0; e=0; //在E下降沿，命令字節被寫(xiě) //入列驅動(dòng)器 } （2） 寫(xiě)左半屏數據 void wr_data1() { cs1=1; cs1=1; cs1=1; //選擇左半屏 cs2=0; cs2=0; cs2=0; read_status(); //讀BUSY位狀態(tài) d_i=1; d_i=1; d_i=1; r_w=0; r_w=0; r_w=0; P5=dat; //將數據字節送I/O口 e=1; e=1; e=1; e=0; e=0; e=0; //在E下降沿，數據字節被寫(xiě) //入列驅動(dòng)器 } 其中，讀狀態(tài)位的函數采用查詢(xún)標志位的方式，即 void read_status() reentrant { uchar busy; uchar temp; d_i=0; d_i=0; d_i=0; //進(jìn)行指令操作 r_w=1; r_w=1; r_w=1; //進(jìn)行讀操作 do { P5=0xff; e=1; e=1; e=1; busy=P5; //讀入P5端口狀態(tài) e=0; e=0; e=0; temp=busy&0x80; }while(temp!=0); } （3） OLED初始化 void init_lcd() { com=0xc0; //從第0行開(kāi)始 wr_command1(); wr_command2(); com=0x3f; //打開(kāi)顯示 wr_command1(); wr_command2(); } （4） OLED清屏 void clear_lcd() { uchar column1; uchar page; for(page=0;page<8;page++) { com=(0xb8+page); //設置頁(yè)號 wr_command1(); wr_command2(); com=0x40; //設置起始列為0，寫(xiě)操作完 //后列地址計數器自動(dòng)加1 wr_command1(); wr_command2(); for(column1=0;column1<64;column1++) { //清左半屏 dat=0; wr_data1(); } for(column1=64;column1<128;column1++) { //清右半屏 dat=0; wr_data2(); } } } （5） 顯示16×8字符的程序 void lcd_write_char_code(uchar page8,uchar column8,uchar* block168) reentrant { uchar column1; set_position(page8,column8);//設置所寫(xiě)字符起始頁(yè)位置 for(column1=0;column1<8;column1++) { dat=block168[column1]; //從字庫中取出上半頁(yè)8×8點(diǎn)陣字模數據 dat=UpsetChar[dat]; //將每個(gè)字節數據高低位進(jìn)行對調 if(column8<=7) //如果設置的所寫(xiě)位置在左半屏，調用寫(xiě)左半屏 //數據的函數 wr_data1(); else //如果設置的所寫(xiě)位置在右半屏，調用寫(xiě)右半屏 //數據的函數 wr_data2(); } page8++; set_position(page8,column8);//設置所寫(xiě)字符下半頁(yè)位置 for(column1=8;column1<16;column1++) { dat=block168[column1]; //從字庫中取出下半頁(yè)8×8點(diǎn)陣字模數據 dat=UpsetChar[dat]; //將每個(gè)字節數據高低位進(jìn)行對調 if(column8<=7) //如果設置的所寫(xiě)位置在左半屏，調用寫(xiě)左半屏 //數據的函數 wr_data1(); else //如果設置的所寫(xiě)位置在右半屏，調用寫(xiě)右半屏數據的函數 wr_data2(); } } 5 結論 OLED顯示技術(shù)有著(zhù)廣泛的應用前景。采用此技術(shù)的VGS12864E顯示模塊具有與MCU接口方便、顯示功能強和編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應用價(jià)值。上面介紹的接口設計與軟件編程已成功應用于數據采集系統中的系統工作參數的顯示，效果良好；再配合按鍵控制進(jìn)行反顯、參數設置、翻頁(yè)等，建立了良好的人機交互界面。 |
