SPRT12864M液晶显示模块与DSP的接口及应用

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摘要：主要介绍一种新型的图形点阵式液晶显示模块sprt12864m和TMS320LF2407A型DSP的主要功能特点，在此基础上分析SPRT12864M和TMS320LF2407A的硬件接口电路，并给出了软件设计流程图及具体程序代码。实验证明，系统具有良好的显示效果。

关键词：液晶显示模块；SPRT12864M；TMS320LF2407A；数字信号处理器

中图分类号：TN873文献标识码：B

The Interface and Application of SPRT12864M LCM and dsp

DENG Guo-dong, YAN Ying-min, YANG Feng-biao, LI Peng-cheng

(Ordnance Engineering College，Shijiazhuang 050003，China)

Abstract: On the basis of the main features of a new-style graphical lattice LCm(SPRT12864M) and TMS320LF2407A DSP, the article analyses the hardware interface circuits which are connected to SPRT12864M and TMS320LF2407A, and the program flow diagram and specific program is presented. It is proved that this design gets good displaying effect.

Keywords: LCM; SPRT12864M; TMS320LF2407A;DSP

引 言

随着电子产品向智能化、小型化方向的发展，LCD（液晶显示器）模块逐渐被广泛用于对体积和显示模块功耗有较高要求的各种便携式智能型仪器仪表领域。DSP（数字信号处理器）以其优化的硬件结构、高效的指令系统、灵活的编程能力等优点，使其在高速实时系统中得到了广泛的应用。本文以采用ST7920A控制芯片的LCD模块SPRT12864M为例，给出了一种使用DSP取代传统的单片机实现与SPRT12864M的接口应用及软硬件设计方案。

1SPRT12864M液晶显示模块简介

1.1模块特点

本系统选用的SPRT12864M液晶显示模块是128×64点阵的图形点阵式液晶显示模块，其所使用的控制器为台湾铭创电子公司生产的ST7920A。该液晶显示模块具有如下特点。

内置8,192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）；

可以显示数字、字母、汉字和图形等；

具有8位或4位并行及3位串行两种连接方式；

单电源供电，供电电源为+3.3V~+5V。内置升压电路，无需负压产生电路；

可以和TMS320LF2407A直接相连;

配置对比度可调的LED背光；

具有光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等多种功能。

1.2模块管脚简介

SPRT12864M液晶显示器具有20支引脚，模块的引脚定义如表1所示。

1.3指令系统简介

SPRT12864M以ST7920A为控制内核，其指令系统分为基本指令集和扩充指令集。基本指令集包括清除显示、位址清零、进入点设定、显示状态开/关、光标或显示移位控制、功能设定、CGRAM位址设定、DDRAM位址设定、读取忙标志（BF）、写数据到RAM(DDRAM/ CGRAM/ GDRAM)、读出RAM的值等指令；扩充指令集包括待命模式、卷动位址或RAM位址、选择睡眠模式、扩充功能设定、IRAM位址或卷动位址设定、绘图RAM地址设定等指令。一般的文字显示功能只需要用到基本指令即可实现。常用的基本指令集如表2所示。

2SPRT12864M与DSP的接口设计

2.1 TMS320LF2407A的特性[3]

TMS320LF2407A是美国TEXAS INSTUM- ENTS（TI）公司的最新成员，它基于C2xLP内核，和以前C2xx系列成员相比，该芯片具有处理性能更好（30MIPS）、外设集成度更高、程序存储器更大、更易使用等优点。TMS320LF2407A采用高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为3.3V，减小了控制器的功耗；执行速度可达30MIPS，使得指令周期缩短为33ns，内部具有硬件乘法器，可在一个指令周期内完成一次乘加运算，具有较强的运算能力；片内具有32KB的闪烁存储器(FLASH MEMORY)， 高达1.5KB的数据/程序RAM，554B的双口RAM（DARAM）和2KB的单口RAM（SARAM）；可扩展的外部存储器共192KB；具有10位的A/D转换器，16位的SPI接口模块，CAN2.0B模块，SCI模块，以及高达40个可单独编程或复用的通用输入/输出引脚（GPIO）。

2.2硬件接口电路

SPRT12864M的供电电源为+3.3V~+5V，内置升压电路，可以和TMS320LF2407A直接相连，不用电平转换，并且为单电源供电，无须负压产生电路。由于SPRT12864M具有串/并行多种接口方式，针对TMS320LF2407A的I/O丰富且处理速度快的特点选用8位并行的接口方式，这种方式虽然接线多，但是速度比串行要快得多。所以将PSB引脚直接接高电平。

TMS320LF2407A与SPRT12864M之间的接口电路如图1所示。其中DSP的IOPE0～IOPE7用做数据接口，与LCD模块的数据线DB0～DB7相连，完成与SPRT12864间的数据传送；IOPC0与RS相连，决定是数据(RS=0)还是命令(RS=1）； IOPC1与R/W脚相连，决定是写入(RW=0)还是读出(RW=1）；IOPC2与E相连，工作状态使能；RET是液晶显示模块的复位端，直接接DSP的复位引脚，当系统复位时，LCD同时复位；VDD接+3.3V输入电源。A与K引脚间的电压为显示屏内部发光二极管提供的电压，使其产生背光，V0经电位器与输入电源VCC相连，通过调节电位器可以有效地调节显示屏的对比度。

3DSP控制液晶显示的软件设计

3.1软件设计的程序流程

本系统的软件采用模块化结构设计，各功能子块独立，调节方便，主要通过C语言编写，其中嵌入了少量的汇编语言。系统接通电源后，将自动复位。复位后进行系统初始化、液晶初始化。在初始化完毕后，系统可以通过控制器发出的指令调用相关函数，完成相应的显示功能。其程序流程图如图2所示。

3.2系统及LCD的初始化

系统初始化禁止所有可屏蔽中断，并关总中断，在进行关键设置时不允许发生中断， 以免产生干扰。允许符号位扩展，将B0配置为数据存储空间。由于TMS320LF2407A多为可编程的复用I/O口，因此需要对I/O口资源进行相应的设置。

液晶初始化需要首先进行复位清屏，然后指定游标移动方向，确定显示状态等。为了防止干扰，在DSP对LCD中的RAM进行操作时，发送完一条指令后都必须关闭并行接口并延时，在下一条指令到来时再使能并行接口。