來源：電子元器件應(yīng)用 作者：張紅娜　胡榮強等

    引言

    在小規(guī)模圖形液晶顯示模塊上使用液晶顯示驅(qū)動控制器組成液晶顯示驅(qū)動和控制系統(tǒng)，是當(dāng)今低成本，低功耗，高集成化設(shè)計的最好選擇，sed1520是當(dāng)前最常用的一種液晶顯示驅(qū)動控制器，這類圖形液晶顯示模塊的規(guī)模為32行，本文用到的液晶模塊cm12232即是內(nèi)置sed1520的液晶顯示模塊，該模塊的驅(qū)動控制系統(tǒng)由兩片sed1520組成。

    fpga即現(xiàn)場可編程門陣列器件，這是一種超大規(guī)模集成電路，具有在電路可重配置的能力（in circuit reconfigurable，icr）。設(shè)計者設(shè)計的邏輯可在編譯、適配后變成網(wǎng)絡(luò)表下載到fpga芯片上之后，fpga即可執(zhí)行設(shè)計的邏輯功能。因此，fpga在芯片控制、接口邏輯設(shè)計等各個方面的應(yīng)用越來越廣泛。

    系統(tǒng)硬件設(shè)計

    本方案采用的fpga為alter公司的acex1k30芯片，它可提供系統(tǒng)的時鐘及讀寫控制，acex系列的fpga由邏輯陣列塊lab（logic array block）、嵌入式陣列塊eab（embedded array block）、快速互聯(lián)以及io單元構(gòu)成，每個邏輯陣列塊包含8個邏輯單元le（logic element）和一個局部互聯(lián)[1]。每個邏輯單元則由一個4輸入查找表（lut）、一個可編程觸發(fā)器、快速進位鏈、級連鏈組成，多個lab和多個eab則可通過快速通道互相連接。eab是acex系列器件在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的一個重要部件，他是輸入端口和輸出端口都帶有觸發(fā)器的一種靈活的ram塊，其主要功能是實現(xiàn)一些規(guī)模不太大的fifo、rom、ram和雙端口ram等。在本液晶顯示接口電路中，eab主要用宏功能模塊實現(xiàn)片上rom。它通過調(diào)用fpga上的eab資源來實現(xiàn)漢字的顯示和字符的存儲，并根據(jù)控制信號產(chǎn)生的地址值從rom中讀取字符值，然后送lcd顯示器進行顯示。

    由于所用的圖形點陣液晶塊內(nèi)置有sed1520控制器，所以，其電路特性實際上就是sed1520的電路特性。sed1520的主要特性如下[2]：

    具有液晶顯示行驅(qū)動器，具有16路行驅(qū)動輸出，并可級聯(lián)實現(xiàn)32行驅(qū)動。

    具有液晶顯示列驅(qū)動器，共有61路列驅(qū)動輸出。

    內(nèi)置時序發(fā)生器，其占空比可設(shè)置為1/16和1/32兩種。

    內(nèi)藏顯示存儲器，顯示存儲器內(nèi)的數(shù)據(jù)可直接顯示，"1"為顯示，"0"為不顯示。

    接口總線時序可適配8080系列或m6800系列，并可直接與計算機接口。

    操作簡單，有13條控制指令。

    采用cmos工藝，可在電壓低至2.4-7.0v時正常工作，功耗僅30μw。

    本設(shè)計所用的字符液晶模塊cm12232由兩塊sed1520級連驅(qū)動，其中一個工作在主工作方式下，另一個工作在從方式下，主工作方式sed1520負(fù)責(zé)上半屏16行的驅(qū)動和左半屏的61列驅(qū)動，從工作方式的sed1520則負(fù)責(zé)下半屏16行的驅(qū)動和右半屏的61列驅(qū)動，使能信號e1、e2用來區(qū)分具體控制的是那一片sed1520，其系統(tǒng)的硬件連接圖如圖1所示。

    由圖1可見，該系統(tǒng)的硬件部分連接十分簡單，其中fpga部分沒畫出，而液晶與fpga的接口則可直接以網(wǎng)表的形式給出，將它們直接與fpga的普通i/o引腳相連即可。

    系統(tǒng)的軟件接口實現(xiàn)

    具體實現(xiàn)的重點是如何從存放有字符的rom塊中讀出數(shù)據(jù)，并按照液晶的時序正確的寫入，在介紹具體實現(xiàn)方法前，首先要熟悉sed1520的指令。

    sed1520的控制指令表

    sed1520的幾種主要的控制指令格式如下：

    （1）復(fù)位格式（reset）

    該指令用于實現(xiàn)sed1520的軟件復(fù)位。該指令執(zhí)行時，顯示起始行寄存器清零，接著列地址指針清零，之后頁地址寄存器置為"3"。

    （2）休閑狀態(tài)設(shè)置（statis drive on/off）

    該指令是休閑狀態(tài)的軟件開關(guān)，當(dāng)s=1時，sed1520進入休閑狀態(tài)；當(dāng)s=0時，sed1520將中止或退出休閑狀態(tài)。

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