四、知识拓展
1. 点阵LCD的显示原理
在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位（1字节）即可。而对于中文显示，常用的字符却有6000个以上，于是将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字，即汉字的内码，而剩下的低128个数值则留给英文字符使用，即英文的内码。
得到了汉字的内码后，这仅是一组二进制数字，那又如何在屏幕上显示呢？这就涉及了文字的字模，字模虽然也是一组数字，但它的意义却与字码相比，有了根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状，如英文字母“A”在字模中的记载方式如图7.2所示，而中文的“你”在字模中的记载方式如图7.3所示。
图7.2 “A”字模图
图7.3 “你”字模图
2. 12864点阵型LCD介绍
LCD12864是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器、列驱动器以及128×64全点阵液晶显示器组成，可实现图形显示，也可以显示8×4个汉字（16×16点阵），其接口引脚如表7.1所示。
表7.1 LCD12864的引脚说明
续表
在使用LCD12864前先必须了解以下功能器件才能进行编程。LCD12864内部功能器件及相关功能如下：
1）指令寄存器（IR）
IR用于寄存指令码，与数据寄存器数据相对应。当D/I=0时，在E信号下降沿的作用下，指令码被写入IR。
2）数据寄存器（DR）
DR是用于寄存数据的，与指令寄存器寄存的指令相对应。当D/I=1时，在下降沿作用下，图形显示数据被写入DR，或在E信号高电平作用下由DR读到DB0～DB7数据总线。DR和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的。
3）忙标志：BF
BF标志提供内部工作情况。BF=1表示模块在内部操作，此时模块不接受外部指令和数据；BF=0时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。
利用STATUS READ指令，可以将BF读到DB7总线，从而检验模块工作状态。
4）显示控制触发器DFF
此触发器用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显示（DISPLAY OFF），DDRAM的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAY OFF）。
DDF的状态是由指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。
5）XY地址计数器
XY地址计数器是一个9位计数器，高3位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器。XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。
X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。
Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针范围为0～63。
6）显示数据RAM（DDRAM）
DDRAM是用来存储图形显示数据的。数据为1表示显示选择，数据为0表示显示非选择。DDRAM与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表。
7）Z地址计数器
Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，用于显示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为0。
Z地址计数器可以用指令DISPLAY START LINE预置。因此，显示屏幕的起始行就由此指令控制，即控制DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。此模块的DDRAM共64行，屏幕可以循环滚动显示64行。
3. 12864LCD的指令系统及时序
该类液晶显示模块（即KS0108B及其兼容控制驱动器）的指令系统比较简单，总共只有7种。其指令如表7.2所示。
表7.2 LCD12864指令表
各功能指令分别介绍如下：
（1）显示开/关指令：
当DB0=1时，LCD显示RAM中的内容；DB0=0时，关闭显示。
（2）显示起始行（ROW）设置指令：
该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示RAM的行号，有规律地改变显示起始行，可以使LCD实现显示滚屏的效果。
（3）页（PAGE）设置指令：
显示RAM共64行，分8页，每页8行。
（4）列地址（Y Address）设置指令：
设置了页地址和列地址，就唯一确定了显示RAM中的一个单元，这样MPU就可以用读、写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据。
（5）读状态指令：
该指令用来查询液晶显示模块内部控制器的状态，各参量含义如下：
BUSY：1—— 内部在工作；0—— 正常状态；
ON/OFF：1—— 显示关闭；0—— 显示打开；
RESET：1—— 复位状态；0—— 正常状态；
在BUSY和RESET状态时，除读状态指令外，其他指令均不对液晶显示模块产生作用。
在对液晶显示模块操作之前要查询BUSY状态，以确定是否可以对液晶显示模块进行操作。
（6）写数据指令：
（7）读数据指令：
读、写数据指令每执行完一次读、写操作，列地址就自动增一。必须注意的是，进行读操作之前，必须有一次空读操作，紧接着再读才会读出所要读的单元中的数据。