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行业新闻

用于仪器仪表的显示屏

一.概述
 用于仪器仪表的显示屏  DM12864J是一种图形点阵液晶显示器。它主要采用动态驱动原理由行驱动—控制器和列驱动器两部分组成了128(列)×64(行)全点阵液晶显示。此显示器采用了COB的软封装方式,通过导电橡胶和压框连接LCD,使其寿命长,连接可靠。
 
.特性
1.工作电压为+5V±10% ,可自带驱动LCD所需的负电压。
 
2.全屏幕点阵,点阵数为128(列)×64(行),可显示8(/行)×4(行)个(16×
16点阵)汉字,也可完成图形,字符的显示。
 
3.与CPU接口采用5条位控制总线和8位并行数据总线输入输出,适配
M6800系列时序。
 
4.内部有显示数据锁存器,自带EL驱动。
 
5.简单的操作指令  显示开关设置,显示起始行设置,地址指针设置和
数据读/写等指令。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
模块外形图
 
 
 
 
         
标 准 尺 寸
       位
模  块  体  积
93.0×70.0×13.2
mm
定 位 尺 寸
88.0×65.0
mm
         域
70.8×38.0
mm
行 列 点 阵 数
128×64
dots
   距   
0.52×0.52
mm
   大   
0.48×0.48
mm
 
模块尺寸

 
 
.硬件说明
1.引脚特性
 
引脚
引脚名称
级 别
                
1
VSS
0V
电源地
2
VDD
+5V
电源电压
3
VLCD
0~-10V
LCD驱动负电压,要求VDD-VLCD=13V
4
RS
H/L
寄存器选择信号
5
R/W
H/L
读/写操作选择信号
6
E
H/L
使能信号
7
DB0
H/L
八位三态并行数据总线
8
DB1
9
DB2
10
DB3
11
DB4
12
DB5
13
DB6
14
DB7
15
CS1
H/L
片选信号,当CS1=H时,液晶左半屏显示
16
CS2
H/L
片选信号,当CS2=H时,液晶右半屏显示
17
/RES
H/L
复位信号,低有效
18
VEE
-10V
输出-10V的负电压(单电源供电)
19
LED+(EL)
+5V
背光电源,Idd≤200mA
20
LED-(EL)
0V

 
2.原理简图
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.主要各部分详解
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
1)显示数据RAM(DDRAM)
DDRAM(64×8×8 bits是存储图形显示数据的。此RAM的每一位数据对应显示面板上一个点的显示(数据为H)与不显示(数据为L)。DDRAM的地址与显示位置关系对照图(见附录一)
2)I/O缓冲器(DB0~DB7)
I/O缓冲器为双向三态数据缓冲器。是LCM(液晶显示模块)内部总线与MPU总线的结合部。其作用是将两个不同时钟下工作的系统连接起来,实现通讯。I/O缓冲器在片选信号CS有效状态下,I/O缓冲器开放,实现LCM(液晶显示模块)与MPU之间的数据传递。当片选信号为无效状态时,I/O缓冲器将中断LCM(液晶显示模块)内部总线与MPU数据总线的联系,对外总线呈高阻状态,从而不影响MPU的其他数据操作功能。
3)输入寄存器
输入寄存器用于接收在MPU运行速度下传送给LCM(液晶显示模块)的数据并将其锁存在输入寄存器内,其输出将在LCM(液晶显示模块)内部工作时钟的运作
下将数据写入指令寄存器或显示存储器内。
4)输出寄存器
输出寄存器用于暂存从显示存储器读出的数据,在MPU读操作时,输出寄存器将当前锁存的数据通过I/O缓冲器送入MPU数据总线上。
5)指令寄存器
指令寄存器用于接收MPU发来的指令代码,通过译码将指令代码置入相关的寄存器或触发器内。
6)状态字寄存器
状态字寄存器是LCM(液晶显示模块)与MPU通讯时唯壹的“握手”信号。状态字寄存器向MPU表示了LCM(液晶显示模块)当前的工作状态。尤其是状态字中的“忙”标志位是MPU在每次对LCM(液晶显示模块)访问时必须要读出判别的状态位。当处于“忙”标志位时,I/O缓冲器被封锁,此时MPU对LCM(液晶显示模块)的任何操作(除读状态字操作外)都将是无效的。
7)X地址寄存器
X地址寄存器是一个三位页地址寄存器,其输出控制着DDRAM中8个页面的选择,也是控制着数据传输通道的八选一选择器。X地址寄存器可以由MPU以指令形式设置。X地址寄存器没有自动修改功能,所以要想转换页面需要重新设置X地址寄存器的内容。
8)Y地址计数器
Y地址计数器是一个6位循环加一计数器。它管理某一页面上的64个单元。Y地址计数器可以由MPU以指令形式设置,它和页地址指针结合唯壹选通显示存储器的一个单元,Y地址计数器具有自动加一功能。在显示存储器读/写操作后Y地址计数将自动加一。当计数器加至3FH后循环归零再继续加一。
9)Z地址计数器
Z地址计数器是一个6位地址计数器,用于确定当前显示行的扫描地址。Z地址计数器具有自动加一功能。它与行驱动器的行扫描输出同步,选择相应的列驱动的数据输出。

 
10)显示起始行寄存器
    显示起始行寄存器是一个6位寄存器,它规定了显示存储器所对应显示屏上第一行的行号。该行的数据将作为显示屏上第一行显示状态的控制信号。
11显示开/关触发器
    显示开/关触发器的作用就是控制显示驱动输出的电平以控制显示屏的开关。在触发器输出为“关”电平时,显示数据锁存器的输入被封锁并将输出置“0,从而使显示驱动输出全部为非选择波形,显示屏呈不显示状态。在触发器输出为“开”电平时,显示数据锁存器被控制,显示驱动输出受显示驱动数据总线上数据控制,显示屏将呈显示状态。
12)复位端/RES
复位端/RES用于在LCM(液晶显示模块)上电时或需要时实现硬件电路对LCM(液晶显示模块)的复位。该复位功能将实现:
l     设置显示状态为关显示状态
l     显示起始寄存器清零。显示RAM第一行对应显示屏上的第一行。
l     在复位期间状态字中RESET位置“1”。
初始化条件:
项目
名称
蕞小值
标准值
蕞大值
单位
Reset Time
tRS
1.0
-
-
us
Rise Time
tR
-
-
200
ns
 
 
 
 
 
 
 
 
4.背光接线图
 
LED背光
19
20
 
EL背光
19
20
+5V
0V
EL~
EL~
 
 
 
 
 
 
 
 

 
.电气特性
1.限定参数
 
       
名称
单位
OperatingVoltage
VDD
-0.3 to +5.5
V
*1
SupplyVoltage
VEE
VDD-19.0 toVDD+0.3
V
*2
Driver SupplyVoltage
VB
-0.3 toVDD+0.3
V
*1,*3
OperatingTemperature
TOPR
-20 to +70
 
StorageTemperature
TSTG
-30 to +80
 
*1.Based on VSS=0V
*2.Applies toVLCD
*3.Applies to CS,E,R/W,RS,DB0~DB7
 
2.直流特性(VDD=+5V±10%,VSS=0V,VDD-VLCD=8~17V,Ta=-20~+70℃)
 
       
名称
测试条件
Min
Typ
Max
单位
备注
Input HighVoltage
VIH
-
2.0
-
VDD
V
*1
Input LowVoltage
VIL
-
0
-
0.8
V
*1
Output HighVoltage
V0H
I0H=-200uA
2.4
-
-
V
*2
Output LowVoltage
V0L
I0L=1.6mA
 
-
0.4
V
*2
Input LeakageCurrent
ILKG
VIN=VSS~VDD
-1.0
-
1.0
uA
*3
Three-state(OFF) inputCurrent
ITSL
VIN=VSS~VDD
-5.0
-
5.0
uA
*4
Operating Current
IDD1
DuringDisplay
-
-
0.5
mA
*5
IDD2
During Access
 
 
2
mA
*5
On Resistance
RON
 
-
-
7.5
KΩ
*6
*1.CS,E,RW,RS,DB0~DB7
*2.DB0~DB7
*3.Except DB0~DB7
*4.DB0~DB7 at High Impedance
*5.1/64 duty,FCLK=250KHZ,Frame Frequency=70HZ,Output:NOLoad
*6.VDD~VEE=15.5
 
3.交流特性(VDD=+5V±10%,VSS=0V,Ta=-20~+70℃)
 
       
名称
Min
Typ
Max
  
E Cycle
tC
1000
-
-
ns
E Hight LevelWidth
tWH
450
-
-
ns
E Low LevelWidth
tWL
450
-
 
ns
E Rise Time
tR
-
-
25
ns
E Fall Time 
tF
-
 
25
ns

 
       
名 称
Min
Typ
Max
  
Address Set-upTime
tASH
140
-
-
ns
Address HoldTime
tAH
10
-
-
ns
Data Set-upTime
tDSU
200
-
-
ns
Data DelayTime
tD
-
-
320
ns
Data DelayTime
tDHW
10
 
 
ns
Data DelayTime
tDHR
20
 
 
ns
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

MPU Write timing
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

MPU Read timing
 
 

 
.软件说明
1.指令表
 
指 令 名称
控制信号
  制  代  
RS
R/W
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
显示开关设置
0
0
0
0
1
1
1
1
1
D
显示起始行设置
0
0
1
1
L5
L4
L3
L2
L1
L0
页面地址设置
0
0
1
0
1
1
1
P2
P1
P0
列地址设置
0
0
0
1
C5
C4
C3
C2
C1
C0
读取状态字
0
1
BUSY
0
ON/OFF
RESET
0
0
0
0
写显示数据
1
0
       据
读显示数据
1
1
       据
 
   详细解释各个指令功能
1)读状态字
 
BUSY
0
ON/OFF
RESET
0
0
0
0
 
状态字是MPU了解LCM(液晶显示模块)当前状态,或LCM向MPU提供其内部状态的唯壹的信息渠道。
BUSY  表示当前LCM接口控制电路运行状态。BUSY=1表示LCM正在处理MPU发过来的指令或数据。此时接口电路被封锁,不能接受除读状态字以外的任何操作。BUSY=0表示LCM接口控制电路已外于“准备好”状态,等待MPU的访问。
ON/OFF 表示当前的显示状态。ON/OFF=1表示关显示状态,ON/OFF=0表示开显示状态。
RESET 表示当前LCM的工作状态,即反映/RES端的电平状态。当/RES为低电平状态时,LCM处于复位工作状态,标志位RESET=1。当/REST为高电平状态时,LCM为正常工作状态,标志位RESET=0
在指令设置和数据读写时要注意状态字中的BUSY标志。只有在BUSY=0时,MPU对LCM的操作才能有效。因此MPU在每次对LCM操作之前,都要读出状态字判断BUSY是否为“0”。若不为“0”,则MPU需要等待,直至BUSY=0为止。
 
2)显示开关设置
 
0
0
1
1
1
1
1
D
 
该指令设置显示开/关触发器的状态,由此控制显示数据锁存器的工作方式,从而控制显示屏上的显示状态。D位为显示开/关的控制位。当D=1为开显示设置,显示数据锁存器正常工作,显示屏上呈现所需的显示效果。此时在状态字中ON/OFF=0。当D=0为关显示设置,显示数据锁存器被置零,显示屏呈不显示状态,但显示存储器并没有被破坏,在状态字中ON/OFF=1。
 
 

 
3)显示起始行设置
 
1
1
L5
L4
L3
L2
L1
L0
 
该指令设置了显示起始行寄存器的内容。LCM通过CS的选择分别具有64行显示的管理能力,该指令中L5~L0为显示起始行的地址,取值在0~3FH(1~64行)范围内,它规定了显示屏上蕞顶一行所对应的显示存储器的行地址。如果定时间隔地,等间距地修改(如加一或减一)显示起始行寄存器的内容,则显示屏将呈现显示内容向上或向下平滑滚动的显示效果。
 
4)页面地址设置
 
1
0
1
1
1
P2
P1
P0
 
该指令设置了页面地址—X地址寄存器的内容。LCM将显示存储器分成8页,指令代码中P2~P0就是要确定当前所要选择的页面地址,取值范围为0~7H,代表第1~8页。该指令规定了以后的读/写操作将在哪一个页面上进行。
 
5)列地址设置
 
0
1
C5
C4
C3
C2
C1
C0
 
该指令设置了Y地址数计数器的内容,LCM通过CS的选择分别具有64列显示的管理能力,C5~C0=0~3FH(1~64)代表某一页面上的某一单元地址,随后的一次读或写数据将在这个单元上进行。Y地址计数器具有自动加一功能,在每一次读/写数据后它将自动加一,所以在连续进行读/写数据时,Y地址计数器不必每次都设置一次。
页面地址的设置和列地址的设置将显示存储器单元唯壹地确定下来,为后来的显示数据的读/写作了地址的选通。
 
6)写显示数据
 
 
 
 
 
 
 
 
该操作将8位数据写入先前已确定的显示存储器的单元内。操作完成后列地址计数器自动加一。
 
7)读显示数据
 
 
 
 
 
 
 
 
该操作将LCM接口部的输出寄存器内容读出,然后列地址计数器自动加一。
 
2.控制时序表
 
CS1
CS2
RS
R/W
E
DB7~DB0
功能
X
X
X
X
0
高阻
总线释放
1
1
0
0
下降沿
输入
写指令代码

 
CS1
CS2
RS
R/W
E
DB7~DB0
功能
1
1
0
1
1
输出
读状态字
1
1
1
0
下降沿
输入
写显示数据
1
1
1
1
1
输出
读显示数据
 
3.DDRAM地址表
 
CS1=1
CS2=1
Y=
0
1
···
62
63
0
1
···
62
63
行号
 
DB0
DB0
DB0
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
0
 
X=0
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
7
 
DB0
DB0
DB0
DB0
DB0
DB0
DB0
DB0
DB0
DB0
8
 
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
55
X=7
DB0
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
DBO
56
 
 
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
DB7
63
 
4.LCM与MPU接口及驱动程序
DM12864J图形液晶显示模块与MPU的连接方式有两种:一种为直接访问方式,一种为间接控制方式。
1) 接口电路(以8031为例)

直接访问方式
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

注:双电源负压直接由3.VLCD引入
间接访问方式
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
注:双电源负压直接由3.VLCD引入

 

粤公网安备 44030602001393号

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