上期我向大家介紹了字符型液晶1602的基本功能，并用51單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)顯示，你可以用它表達(dá)你的幸運(yùn)日期或者你喜歡的數(shù)字。雖然說1602液晶使用方便，但如果你想用它表達(dá)更多的語言，就難以滿足要求了，因此，我向大家介紹一款128×64的帶字庫液晶。

　　一、原理簡(jiǎn)介

　　我手里的這款128×64液晶內(nèi)部是以ST7920芯片作為控制器，是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16×16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16×8點(diǎn)ASCII字符集。可以顯示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字。因此利用該液晶模塊可以靈活的構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面，也可完成圖形顯示。低電壓低功耗也是其一顯著特點(diǎn)。其外觀圖如圖1（a）所示，其管腳排布如圖1（b）所示。

　　值得說明一點(diǎn)的是，只要是控制器為ST7920芯片（或者類似芯片型號(hào)）的帶字庫的128×64液晶，不論其背光的顏色（普遍可見的有黃綠色、藍(lán)色和白色），甚至管腳分布稍有差異，其特性與控制方法基本都是一樣。128×64液晶的管腳各功能如表1所示。

　　其中并行模式下，管腳RS為高電平時(shí)， DB7~DB0為顯示數(shù)據(jù)；RS為低電平時(shí)，表示DB7~DB0為顯示指令。

　　R/W管腳為高電平且E為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)被讀到DB7~DB0，R/W管腳為低電平且E管腳從高電平跳到低電平時(shí)，DB7~DB0的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR，如表2、表3所示。

　　值得注意的是，當(dāng)128×64液晶工作在2線或3線串行接口方式時(shí)，所需要的控制管腳發(fā)生改變，如表1中所示，第4管腳成為串行的片選信號(hào)，第5管腳成為串行的數(shù)據(jù)口，而第6管腳成為串行的同步時(shí)鐘，所以表2、3不適合串行工作下的管腳狀態(tài)。本文中對(duì)串行控制128×64液晶不做過多介紹，感興趣的讀者可以在本刊網(wǎng)站（www.ele169.com）串行控制程序。

　　12864液晶模塊的控制芯片有兩套控制命令，分為基本指令和擴(kuò)充指令。這里介紹幾個(gè)12864液晶編程時(shí)經(jīng)常用到的幾個(gè)指令（見表4）。

　　二、電路詳解

　　如圖2所示，128×64液晶的控制管腳都接到了單片機(jī)管腳上，前文提到，在功能設(shè)置指令中可以將液晶設(shè)為并行的8位、4位數(shù)據(jù)接口，圖中采用的是8位的數(shù)據(jù)接口，當(dāng)然也可以當(dāng)四位數(shù)據(jù)接口或者串行接口來用。另液晶電源正端接5V，負(fù)端接地，背光正端由5V經(jīng)過一個(gè)二極管降壓后接入，負(fù)端接地。此外，液晶的偏壓管腳（VO）接到一個(gè)電位器的中間抽頭，電位器的兩端分別接5V和地，這樣就可通過調(diào)節(jié)電位器來實(shí)現(xiàn)對(duì)128×64液晶對(duì)比度的調(diào)節(jié)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，筆者手里的128×64液晶的偏壓管腳的電壓調(diào)節(jié)到3.6~3.7V時(shí)對(duì)比度效果。讀者可以自己實(shí)踐測(cè)試。

圖2 128×64液晶與單片機(jī)的連接圖

　　三、程序設(shè)計(jì)

　　在程序設(shè)計(jì)之前，我們先了解下128×64液晶內(nèi)部控制器ST7920的讀寫時(shí)序，其讀寫時(shí)序如圖3、4所示。

圖3 ST7920的數(shù)據(jù)寫入時(shí)序（8位數(shù)據(jù)線模式）

圖4 ST7920的數(shù)據(jù)讀取時(shí)序（8位數(shù)據(jù)線模式）

　　對(duì)照時(shí)序圖和表2、表3，我們可以很容易的寫出驅(qū)動(dòng)128×64液晶的各個(gè)子函數(shù)，如下所示：

　　/*讀忙函數(shù)：檢測(cè)液晶是否能夠接收數(shù)據(jù)或命令，可用

　　一段延時(shí)替代*/

　　void check_busy（void）

　　{

　　BF = HIGH;

　　//將讀忙管腳設(shè)為輸入

　　RS = LOW;

　　//讀忙時(shí)，RS電平應(yīng)為低

　　RW = HIGH;

　　//讀忙時(shí)，RS電平應(yīng)為高

　　E = HIGH;

　　//E置高，配合數(shù)據(jù)讀取

　　while（BF==1）；

　　//死循環(huán)，如果忙，則一直等待

　　E = LOW; //E置低

　　}

　　/*寫指令函數(shù)：向寄存器寫入控制字

　　參數(shù)：cmd － 要寫入的控制字*/

　　void LCD_en_command（uchar cmd）

　　{

　　check_busy（）；

　　//先檢測(cè)液晶是否能夠接收指令

　　RS= LOW;

　　//寫指令時(shí)，RS電平應(yīng)為低

　　RW=LOW;

　　//寫指令時(shí)，RS電平應(yīng)為低

　　LCDIO= cmd;

　　//將要寫入的指令輸出到對(duì)應(yīng)的端口

　　E=HIGH;

　　//E置高

　　E=LOW;

　　//E置低，下降沿寫入數(shù)據(jù)

　　}

　　/*寫數(shù)據(jù)函數(shù)：向寄存器寫入數(shù)據(jù)

　　參數(shù)：dat － 要寫入的數(shù)據(jù)*/

　　void LCD_en_dat（uchar dat）

　　{

　　check_busy（）；

　　//先檢測(cè)液晶是否能夠接收數(shù)據(jù)

　　RS=HIGH;

　　//寫數(shù)據(jù)時(shí)，RS電平應(yīng)為高

　　RW=LOW;

　　//寫數(shù)據(jù)時(shí)，RW電平應(yīng)為低

　　LCDIO=dat;

　　//將要寫入的數(shù)據(jù)輸出到對(duì)應(yīng)的端口

　　E=HIGH;

　　//E置高

　　E=LOW;

　　//E置低，下降沿寫入數(shù)據(jù)

　　}

　　要使128×64液晶能正常工作和操作方便，除了寫數(shù)據(jù)和命令函數(shù)外，還需要進(jìn)行初始化等操作，先將本講中所用到的操作128×64液晶的主要函數(shù)設(shè)計(jì)如下。

　　液晶初始化函數(shù)：初始化液晶，設(shè)置液晶的工作方式等。

　　void LCD_init（void）

　　{

　　RST=0;

　　//RST管腳置低，復(fù)位液晶

　　LCD_delay（）；

　　//延時(shí)一段時(shí)間，以完全復(fù)位

　　RST=1;

　　//RST管腳置高，復(fù)位完成

　　PSB=1;

　　//PSB管腳置高，并行工作模式

　　LCD_en_command（0x30）；

　　//設(shè)置8位并數(shù)據(jù)格式

　　LCD_en_command（0x0c）；

　　//開顯示器

　　LCD_en_command（0x80）；

　　//顯示起始地址

　　CLEARSCREEN（）；

　　//對(duì)液晶進(jìn)行清屏

　　}

　　/*設(shè)置顯示地址函數(shù)：

　　參數(shù)：x取值范圍：0～7；y取值范圍：1～4 */

　　void LCD_set_xy（ uchar x, uchar y ）

　　{

　　switch（y） //判斷是哪一行顯示

　　{

　　case 1:LCD_en_command（0x80 + x）；break;

　　//如果是行，地址加0x80

　　case 2:LCD_en_command（0x90 + x）；break;

　　//如果是第二行，地址加0x90

　　case 3:LCD_en_command（0x88 + x）；break;

　　//如果是第三行，地址加0x88

　　case 4:LCD_en_command（0x98 + x）；break;

　　//如果是第四行，地址加0x98

　　default:break; //否則退出

　　}

　　}

　　/*寫字符串函數(shù)：向液晶寫入字符串

　　參數(shù)：x－列坐標(biāo)，y－行坐標(biāo)，*s－將要顯示的字符串?dāng)?shù)

　　據(jù)*/

　　void LCD_write_string（uchar x, uchar y, uchar *s）

　　{

　　LCD_set_xy（ x, y ）；

　　//先設(shè)置要顯示的地址

　　while （*s） //如果當(dāng)前字符沒有結(jié)束

　　{

　　LCD_en_dat（*s）； //顯示當(dāng)前字符

　　s ++; //指向下一個(gè)字符

　　}

　　}

　　四、調(diào)試要點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

　　接好硬件（特別是連接好128×64液晶），通過冷啟動(dòng)方式將程序所生成的。hex文件到單片機(jī)運(yùn)行后，復(fù)位單片機(jī)，然后就可在學(xué)習(xí)板上看到12864液晶上顯示的“128×64液晶測(cè)試”等字符。

　　調(diào)試128×64液晶時(shí)應(yīng)注意的是，對(duì)于液晶的讀忙函數(shù)如果用一段延時(shí)代替的話，一定要足夠長(zhǎng)，不同128×64液晶的所需要的時(shí)間可能稍許不同，這也是導(dǎo)致液晶無顯示，出亂碼等的常見原因。此外，與前講介紹的1602液晶相似，對(duì)于128×64液晶上的V0管腳，作為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，其接正電源時(shí)對(duì)比度弱，接地電源時(shí)對(duì)比度，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，因此可通過一個(gè)電位器實(shí)現(xiàn)對(duì)其的電壓調(diào)整，前文提到，將其調(diào)節(jié)到3.6~3.7V 時(shí)對(duì)比度效果。

　　五、總結(jié)

　　本講簡(jiǎn)要介紹了帶字庫128×64液晶的工作原理并給出了驅(qū)動(dòng)實(shí)例，在液晶的操作時(shí)序一定要嚴(yán)格，需參考其數(shù)據(jù)手冊(cè)或規(guī)格書。

　　對(duì)于128×64液晶，如果在實(shí)際應(yīng)用中僅使用并口或串口通信模式，可將PSB（第15腳）接固定電平，并口時(shí)接高電平；串口時(shí)接低電平，從而節(jié)省控制管腳。

　　128×64液晶的內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此可以將RESET（第17腳）懸空或者接到電源正上，以節(jié)省控制管腳。

　　128×64液晶內(nèi)部帶有豐富的DDRAM（文本顯示RAM）和GDRAM（繪圖RAM），本文只是對(duì)其驅(qū)動(dòng)方法經(jīng)行了介紹，但具體如何實(shí)現(xiàn)等需要讀者自己實(shí)踐。

　　液晶的顯示對(duì)后續(xù)程序的輔助作業(yè)很大，可以用它來顯示一些調(diào)試信息或者測(cè)量數(shù)據(jù)等非常方便，下講就將結(jié)合液晶顯示來實(shí)現(xiàn)一個(gè)單片機(jī)的簡(jiǎn)易頻率計(jì)，敬請(qǐng)期待。