摘 要:介绍了SED1335液晶显示控制器的硬件结构,SED1335与89C58单片机的接口,给出了接口时序特性和软件设计方法,在石化分析仪器系列产品中的实际应用。
关键词:液晶显示控制器;单片机;接口
1 引言
在研究开发闪点、粘度、凝倾点等石化分析仪器系列产品过程中,均使用了液晶显示器LCD。而LCD本身不会发光,它是利用外部光的反射原理,当笔端所加的交流信号与公共端的信号异相时,该笔端就会被点亮;若同相时,则该笔端不会点亮。而液晶显示器的功耗小、字形美观,它使分析仪器可用集成电池来供电。在石化分析仪器系列产品中,均采用单片机为主控器件。在液晶显示器和单片机之间存在一接口电路,通常是由专用的IC来完成的,而SED1335液晶显示控制器就是其中之一。
2 系统基本结构及原理
系列石化分析仪器基本结构如图1所示。对于任何一种分析仪器而言,除了功能传感器有特殊要求和特点外,液晶显示模块和键盘输入模块均是通用模块,其主要的功能大致相同,且功能模块分为三类:

(1)数据采集 是指在单片机的控制下,使用功能传感器完成特定信号的测量和数据采集的功能。传感器将采集到的信号和数据传送到单片机中。
(2)结果显示 指单片机将采集到的数据发送到液晶显示模块,并控制液晶显示模块按照一定的格式将其显示的功能。
(3)操纵输入 指操纵者或其他器件向单片机发送控制指令,用于控制仪器的模式,该指令一般通过键盘输入。单片机在控制指令的要求下,完成指定功能,如进行信号测量、数据显示等。
3 硬件设计
3.1 SED1335硬件结构[1]
SED1335是日本SEIKO EPSON公司生产的液晶显示控制器,它具有较强功能的输入/输出缓冲器,指令功能丰富,四位数据并行发送,最大驱动能力为640×256点阵的特点。SED1335硬件结构由MPU接口、内部控制和驱动LCM部分组成,SED1335硬件结构如图2所示。

(1)MPU接口部分 由指令输入缓冲器、数据输入缓冲器、数据输出缓冲器和标志寄存器组成。具有功能较强的I/O缓冲器,MPU访问SED1335不需要判其“忙”,SED1335可随时准备接受MPU的访问,及时地把MPU发来的指令、数据传输就位。通过引脚电平设置,选择8080系列和M6800系列MPU的操作时序电路之一。
(2)内部控制部分 控制部分是SED1335的核心。由振荡器、功能逻辑器、显示RAM管理电路、字符库及其管理电路以及产生驱动时序的时序发生器组成。SED1335能在很高的工作频率下迅速地解释MPU发来的指令代码,将参数置入相应的寄存器,并触发相应的逻辑功能电路运行。
(3)驱动LCD驱动部分 具有各显示区的合成显示能力,传输数据的组织功能及产生液晶显示模块所需的时序,向液晶显示模块传输数据的方式为4位并行方式。
3.2 SED1335与MPU89C58的接口[2]
89C58单片机与SED1335的数据传送采用查询方式,通过并行接口芯片82C55A、锁存器74LS373B和SED1335实现连接如图3所示。

SED1335接口,是由指令输入寄存器、数据输入缓冲器、数据输出缓冲器和标志寄存器组成,通道的选择由引脚A0和读、写操作信号联合控制。标志寄存器是一位只读寄存器,它仅有一位“忙”标志位BF。
89C58单片机接口部分,是由并行接口、串行接口、中断系统、定时/计数器及时钟电路等组成。一个8位(P0.0~P0.7)并行端口来用作输出;RD、WR分别为读操作信号和写操作信号,低电平有效;DB为数据总线,可以直接连在MPU数据总线上;CS为片选信号,低电平有效;A0为I/O缓冲器选择信号,为1时,写指令代码或读数据,为0时,写数据、参数。
SED1335接口可以适配8080和M6800系列的MPU,通过SEL1和SEL2的组合加以选择,与8080序列的接口部传输时序如图4所示,时序特性如表1所示。

4 软件设计[3]
接口软件的设计主要包括SED1335的初始化程序和中断显示子程序如图5所示,初始化程序根据所控制的液晶显示模块的特性和用户的显示要求,送入适当的命令和参数,通常是以参数表的形式送入,如System Set命令(代码为40H),带有8个参数,分别定义显示字符的高度和宽度及液晶显示模块的点阵行数等,这些命令和参数必须首先写入,否则显示将不正常。

MOV COM,#40H;SYSTEM SET代码
LCALL PR1
MOV COUNT1,#00H
INTA:MOV DPTR,#SYSTAB;SYSTAB为该指令参数表首地址
MOV A,COUNT1
MOVC A,@A+DPTR
MOV DAT1,A
LCALL PR2
INC COUNT1
MOV A,COUNT1
CJNE A,#08H,INTA;循环送参数
Systab:DB 30H,87H,07H,27H,42H, 0F0H,28H,00H;P1~P8参数
PR1和PR2是送指令和参数的过程子程序。显示的中断时间,根据一屏刷新时间和液晶显示的点阵列数来确定,例如5秒1屏、320列,则中断时间为5/320秒,外部时钟是16MHz,选用m=16位的定时方式,由公式得X= 44702(AE9EH)。R0来记录中断次数,初始值为80H



