液晶显示模块LCD12864与MSP430F5529的串行通信设计

胡进德　刘明江

摘 要：文章依项目需要针对芯河电子公司点阵图形型液晶显示屏LCD12864（带中文字库3.3V）设计了基于单片机MSP430F5529的串行通信电路及驱动程序，并重点介绍了LCD12864模块的性能特点及与MSP430F5529进行串行通信的硬件电路设计和程序设计方法。

关键词：LCD12864;MSP430F5529;串行通信;硬件设计

中图分类号：TP311

文章编号：2095-624X（2019）21-0081-02

一、 LCD12864模块的性能特点

LCD12864模块可显示数字、字母、汉字及图形，内置8192个16×16点阵汉字。电源电压VDD为3.3～5V，实际工作电压取3.3V，与MSP430F5529的工作电压相同，显示分辨率128×64点，与单片机接口可采取8位或4位并行、3线串行。

二、LCD12864模块的串行通信硬件电路设计

1.单片机MSP430F5529简介

MSP430F5529是TI公司推出的MSP430系列超低功耗16位单片机中的一种，工作电压范围1.8～3.6V，具有128 Kb闪存，8Kb的SRAM，63个可编程I/O 口，4个16 位定时器/计数器等，最高工作频率可达25MHz。

2.串行通信数据传送

LCD12864与MSP430F5529串行通信电路如图1所示。

图1中串行通信仅采用1位数据线R/W（SID）和2位控制线RS（CS）与E（CLK），串行接口信号SID、CS和CLK分别与并行接口信号R/W、RS和E复用同一引脚。在项目设计中采用MSP430F5529的P2.0～P2.2分别作为串行通信控制线CS、SID和CLK。

三、LCD12864模块的串行通信驱动程序设计

1.初始化单片机I/O口

初始化程序需要定义MSP430F5529的P2.0～P2.2为输出脚，分别连接CS、SID和CLK。相关初始化程序如下：

#define LCD_PORT_DIR P2DIR       //定义P2口方向寄存器

#define LCD_PORT_OUT P2OUT       //定义P2口输出寄存器

#define CS     BIT0        //定义串行信号CS

#define SID    BIT1        //定义串行信号SID

#define CLK    BIT2        //定义串行信号CLK

#define LCD_OUT LCD_PORT_DIR |= CS+SID+SCLK     //定义P2.0～P2.2为输出

需要注意的是，程序设计以头文件msp430F5529.h为基础，msp430f5529.h中定义了BIT0～BIT2，方便用户进行位操作。

2.写命令和写数据

写命令和写数据需要严格按照液晶模块的操作指令和时序编写。串行通信数据传送格式如图2所示。

由图2可知，串行通信每一次操作都由3个字节数据组成：

第一字节：为串行控制字节，包括起始同步码（5个“1”）、RW、RS和“0”。RW信号表示读写操作，因串行通信只有写，故其确定值为“0”;RS信号是寄存器选择信号，RS=0为指令寄存器，RS=1为数据寄存器。

第二个字节：其高4位为发送指令或数据的高4位，其低4位补0。

第三个字节：其高4位为发送指令或数据的低4位，其低4位补0。

在图2串行通信模式下，仅有写入操作，没有读入操作，包括读忙标志，所以每个指令传输之间要根据单片机的运行速度，考虑是否要加延迟时间等待。

MSP430F5529向LCD12864写命令函数如下：

void Write_Cmd（uchar cmd）   //向LCD写控制命令

{

CS_L;                  // CS=0

_NOP（）;

CS_H;                  //CS=1

_NOP（）;

Write_1byte（0，0，cmd）;   // 写控制命令，cmd为控制命令

Delay_1ms（）;             //延时1 ms

CS_L;                    // CS=0

}

MSP430F5529向LCD12864写数据函数如下：

void Write_Dat（uchar dat）//向LCD写显示数据

{

CS_L;                   // CS=0

_NOP（）;

CS_H;                   //CS=1

_NOP（）;

Write_1byte（0，1，dat）;  // 写显示数据，dat为显示数据

Delay_1ms（）;           //延时1 ms

CS_L;                   // CS=0

_NOP（）;

}

MSP430F5529能直接驱动工作电压为3.3V的LCD12864模塊，二者接口电路简单，可以很好地构成低功耗全中文人机交互图形界面。

参考文献：

[1]葛洋洋，王骥超.基于构件的串行总线通信软件设计[J].信息通信，2018（10）：201-202.

[2]郭强.液晶显示模块应用与调试 [M].北京：电子工业出版社，2010（3）：38-76.

作者简介：胡进德（1966—），男，副教授，硕士，研究方向：嵌入式系统;

刘明江（1978—），男，讲师，本科，研究方向：嵌入式系统。