液晶控制器与单片机mPSD3334D的接口及显示设计

引言

点阵液晶显示器具有可显示复杂的文字及图形，显示屏面积大小多样等优点，在智能仪器仪表、电子设备等工业、民用方面有着广泛的应用前景。

ST公司的mPSD系列单片机以其接口功能强大、存储容量大和系统开发方便等优点，逐渐被应用到对功能要求较高的控制领域。其可编程逻辑的丰富外围接口和大容量存储器的使用必须通过PSDsoft Express软件配置，与传统51系列单片机开发不同。本文通过在实际项目中对mPSD3334D的应用，重点介绍了其特点及其与内置SED1520液晶控制器的液晶模块GXM12232-1的接口，并给出了mPSD3334D的引脚配置和GXM12232-1显示控制流程图。

mPSD3334D及SED1520简介

mPSD3334D单片机

mPSD33xx系列单片机是高性能嵌入式控制器，整合了8051微控制器、灵活的存储器结构、可编程逻辑和丰富的外围接口。芯片由MCU和PSD两大模块组成。该系列不同种类单片机的区别主要体现在存储器空间大小和MCU模块、PSD模块供电电压的不同。mPSD3334D存储空间为256KB Flash、8KB SRAM，MCU模块采用3.3V供电，PSD模块采用5.5V供电。

与传统8032单片机比较，除时钟特性和可控制指令预取、跳转缓存特性不同外，其余不同主要表现在如下方面：

1. 灵活的扩展外围接口功能。PA、PB、PC、PD口为多功能复用口，通过相应寄存器的设置可根据系统需要灵活进行功能切换。端口供电电压与MCU模块电压的不同，可方便与外围不同供电电压器件接口，减少系统电压转换的设计。

2. 高性能JTAG调试、下载功能，方便产品开发和生产。

SED1520驱动器

SED1520是一种点阵图形式液晶驱动器，可直接与8位CPU相连，使用方便。SED1520通常集列驱动器和控制器于一体，作为内藏式控制器，广泛应用于小规模液晶模块的显示。

SED1520驱动器的主要特点为：

1. 内部显示RAM容量为2560b。其每一位数据控制液晶屏上一点的亮灭状态。“1”表示亮，“0”表示暗。

2. 具有16个行驱动和61个列驱动，可方便与SED1521配合，进行单一列的扩展。

3. 总线速度可达10M，显示占空比为1/16或1/32。

采用SED1520作为驱动器的液晶模块，根据液晶屏的大小不同，SED1520、SED1521对行、列的组合有所不同。如屏大小为141×16、占空比为1/16的液晶模块采用SED1521进行了列的扩展。当液晶屏行数超出单片SED1520的行驱动能力时，可采用主从式SED1520进行行扩展。如图1所示。

本文介绍的GXM12232-1液晶模块采用的SED1520驱动器的内部系统框图即为图1所示。采用主从结构的两片SED1520分别控制显示屏幕左、右半屏显示。

图1 采用主从式SED 1520进行扩展

SED1520指令与显示RAM结构

SED1520指令系统比较简单，共13条，除读状态指令、读显示RAM数据指令外，其他指令均为写操作，并且读写指令均为单字节指令。在送出每条指令时，必须进行控制器状态检测，状态字节的含义如下：

D7：1/0，模块忙/准备就绪；
D5：1/0，模块显示关/开；
D4：1/0，模块复位/正常；
D3-D0：未用

在指令使用中，关键要分清显示行、列设置和显示页面设置的关系。单片SED1520可驱动61×16液晶屏，其内部显示RAM相对于COM0每8行为一个显示页面，故本文使用的模块可显示4页。

液晶模块与mPSD3334D的

硬件接口与配置

SED1520驱动器设计有80-CPU和68-CPU两种接口时序。GXM12232-1模块在采用不同控制时序时，引脚连接功能不同。本设计在使用该模块时采用了68-CPU的控制时序。PA口与液晶模块数据线连接，PB4、PB3分别连接液晶模块引脚E1、E2，PB2连接模块RW，PB1连接模块数据命令控制引脚A0。

PSD模块PA、PB口引脚定义

mPSD3334D单片机的PA是多功能复用口，PB口具有可编程逻辑输出功能。在本文中为便于程序移植和接口时序要求，PA口设置成外围设备模式；PB4、PB3设置成CPLD输出外部片选、高电平有效模式，命名为LCD_E2、LCD_E1；PB2、PB1设置成CPLD输出Combinatorial模式，命名为LCD_RW、LCD_A0。PA口的外围设备模式的引脚定义必须使用PSDsoft_Express软件才能完成，在程序运行时引脚工作模式不能更改。

PSD模块逻辑功能设置

根据接口时序的要求，对PA、PB口进行相应逻辑功能的设置。与本文涉及密切的逻辑功能主要有PSEL和PB[4：1]引脚信号。PSEL、PB4和PB3是片选逻辑设置，PB2和PB1是I/O逻辑功能设置。片选逻辑功能设置时必须保证与mPSD3334D中Flash和SRAM存储区的地址分布不相冲突。以上逻辑功能的设置必须在PSDsoft Express软件的设计辅助窗口中完成。

当PA口工作在外围设备I/O模式时，PSEL片选逻辑地址即为PA口的外围设备I/O地址空间。在PA口外围设备I/O模式中，可以设置其