12864液晶显示图片原理完整版.docx

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12864液晶显示图片原理完整版

51单片机综合学习

12864液晶原理分析1

辛勤学习了好几天，终于对12864液晶有了些初步了解～没有视频教程学起来真有些累，基本上内部程序写入顺序都是根据程序自我变动，然后逆向反推出原理……

芯片：

YM12864RP-1控制芯片:

ST7920A带中文字库

初步小结：

1、控制芯片不同，寄存器定义会不同

2、显示方式有并行和串行，程序不同

3、含字库芯片显示字符时不必对字符取模了

4、对芯片的结构地址一定要理解清楚

5、显示汉字时液晶芯片写入数据的顺序（即显示的顺序）要清楚

6、显示图片时液晶芯片写入数据的顺序（即显示的顺序）要清楚

7、显示汉字时的二级单元（一级为八位数据写入单元）要清楚

8、显示图片时的二级单元（一级为八位数据写入单元）要清楚

　　12864点阵液晶显示模块（LCM）就是由128*64个液晶显示点组成的一个128列*64行的阵列。

每个显示点对应一位二进制数，1表示亮，0表示灭。

存储这些点阵信息的RAM称为显示数据存储器。

要显示某个图形或汉字就是将相应的点阵信息写入到相应的存储单元中。

图形或汉字的点阵信息由自己设计，问题的关键就是显示点在液晶屏上的位置（行和列）与其在存储器中的地址之间的关系。

由于多数液晶显示模块的驱动电路是由一片行驱动器和两片列驱动器构成，所以12864液晶屏实际上是由左右两块独立的64*64液晶屏拼接而成，每半屏有一个512*8bits显示数据RAM。

左右半屏驱动电路及存储器分别由片选信号CS1和CS2选择。

显示点在64*64液晶屏上的位置由行号（line,0~63）与列号（column,0~63）确定。

512*8bitsRAM中某个存储单元的地址由页地址（Xpage,0~7）和列地址（Yaddress,0~63）确定。

每个存储单元存储8个液晶点的显示信息。

为了使液晶点位置信息与存储地址的对应关系更直观关，将64*64液晶屏从上至下8等分为8个显示块，每块包括8行*64列个点阵。

每列中的8行点阵信息构成一个8bits二进制数，存储在一个存储单元中。

（注意：

二进制的高低有效位顺序与行号对应关系因不同商家而不同）存放一个显示块的RAM区称为存储页。

即64*64液晶屏的点阵信息存储在8个存储页中，每页64个字节，每个字节存储一列（8行）点阵信息。

因此存储单元地址包括页地址（Xpage,0~7）和列地址（Yaddress,0~63）。

例如点亮128*64的屏中（20，30）位置上的液晶点，因列地址30小于64，该点在左半屏第29列，所以CS1有效；行地址20除以8取整得2，取余得4，该点在RAM中页地址为2，在字节中的序号为4；所以将二进制数据00010000（也可能是00001000，高低顺序取决于制造商）写入Xpage=2，Yaddress=29的存储单元中即点亮（20，30）上的液晶点。

芯片的结构一定要清楚！

　　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（一字节）即可。

而对于中文，常用却有6000以上，于是我们的DOS前辈想了一个办法，就是将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位则留给英文字符使用，即英文的内码。

那么，得到了汉字的内码后，还仅是一组数字，那又如何在屏幕上去显示呢这就涉及到文字的字模，字模虽然也是一组数字，但它的意义却与数字的意义有了根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状，如英文的'A'在字模的记载方式如图1所示：

？

　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1“A”字模图

　　而中文的“你”在字模中的记载却如图2所示：

　　　　　　　　　　　　　　　　图2“你”字模图

图3图4字符二级单元（图3中阴影部分）

一个汉字的二级单元是一个16*16的区域，因些128*64液晶可以显示4行8列共32个汉字（如图3）。

而它的一个二级单元如图4（在无字库时，对汉字的取模有横向跟纵向两种，要注意），对于并行含有子库芯片的显示，只要设定好这个二级单元的地址（如0X80+i，这样设定i的范围为0～31，这里注意第一行会直接跳到第三行；或者根据自己需要如第二行0X90+i，i范围为0～7；第三行0X88+i，i范围为0～7；），然后直接把汉字写入就OK了～（串行无字符库的后面再做分析）

　图5：

垂直坐标：

上半屏00～1F，总共为32水平坐标：

上半屏水平坐标分别为0X80+（00～07）

　　　　　　　　下半屏00～1F，总共为32下半屏水平坐标分别为0X88+（00～07）　　

图片显示芯片结构分块与汉字显示不一样　　　　　　　　

　图象显示过程是这样的：

首先设置垂直地址，再设水平地址（连续写入两个字节的资料来完成垂直与水平的坐标地址，然后在每个地址里写入16位数据）。

　　垂直地址范围AC5...AC0

　　　　　　　　　　　　　　　　　水平地址范围AC3…AC0

绘图RAM的地址计数器（AC）只会对水平地址（X轴）自动加一,当水平地址=0FH时会重新设为00H

但并不会对垂直地址做进位自动加一，故当连续写入多笔资料时，程序需自行判断垂直地址是否需重新设定。

GDRAM的坐标地址与资料排列顺序如图5：

分上下屏写入。

for（i=0;i<32;i++）量选择颜色比较单一的图片，当然一种颜色的效果最好不过了；

2.图片不能选择的太大，要不缩小了就看不清楚了；

3.图片的调整可以这样（仅供参考）：

1>调整图片的宽高比大致为2：

1；

2>将图片缩小到128*64像素；

3>保存为单色位图；

图片的大小缩放不太好操作，我通常是这样做的：

你用画图程序打开你要显示的图片后，首先要操作的查看属性（点击菜单栏的图像->属性，单位选择为像素后，宽高值就出来了），比如：

宽：

603，高：

444，这显然宽高比不是2：

1，你就要调整了，444*2=888，现在为603，所以888/603=，所以宽要放大为147%（点击菜单栏的图像->拉伸/扭曲，在拉伸里面的水平处改为147），现在就调整为2：

1了；接下来就要将图片缩小到128*64像素，先计算缩放的比例，128/888=，所以相同的操作（点击菜单栏的图像->拉伸/扭曲，在拉伸里面的水平处改为14，垂直里面也要改为14）；最后就是保存为单色位图（文件->另存为->文件类型选择为：

单色位图（.bmp））试过颜色比较单一的，效果还可以，复杂的彩色图片效果就很不理想了...

说明：

在调整图片的宽高比大致为2：

1的过程中图片会被拉伸变形，不过缩小到128*64像素后也不是太明显...

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图片取模

图片代码——————————————————————————————————

ucharcodeLCD_picture1[]=

{

0x00,0x00,0x00,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

0x00,0x00,0x00,0x7F,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x00,

0x00,0x00,0x07,0xFF,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x00,

0x03,0x00,0x07,0xEC,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0E,0x00,0x00,0x37,0x80,

0x03,0x00,0x00,0xEC,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0E,0x00,0x18,0x3F,0xC0,

0x03,0x00,0x0F,0x6E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x00,0x18,0x79,0x80,

0x03,0x00,0x0F,0x6B,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x00,0x18,0x7F,0x00,

0x1F,0xF4,0x01,0xE9,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC6,0xE0,0x18,0xFF,0x80,

0x1F,0xFC,0x00,0xFB,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xC6,0x70,0x1B,0x1E,0xC0,

0x03,0x38,0x01,0xB3,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0x86,0x38,0xDB,0xFF,0xE0,

0x03,0x70,0x07,0x9E,0x7F,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x26,0x18,0xDB,0x8C,0x70,

0x7F,0xFF,0x87,0x27,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3E,0x01,0xFF,0xFF,0xB8,

0x7F,0xFF,0x80,0x3F,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1E,0x00,0x00,0x0C,0x18,

0x07,0x80,0x00,0x39,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x06,0x00,0x00,0xFF,0xE0,

0x0F,0x00,0x00,0xFB,0x1F,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0xF0,0xFF,0xE0,

0x1F,0x30,0x01,0xCF,0xFF,0xFF,0x09,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0xFF,0xFF,0x0C,0x00,

0x3B,0x36,0x03,0x07,0xFF,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0xFF,0xFF,0xCC,0x00,

0x73,0x76,0x03,0x3F,0xFF,0xFF,0xF7,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0xFF,0xFF,0xFC,0x00,

0x63,0xE6,0x00,0x3F,0xFF,0xFF,0xDC,0x80,0x00,0x00,0x00,0x7F,0xFF,0xFF,0xFC,0x00,

0x03,0xFE,0x00,0x7F,0xFF,0xFF,0xAF,0x60,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,0x00,

0x03,0xFE,0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0xF5,0xC0,0x00,0x00,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,0x00,

0x00,0x00,0x01,0xFF,0xFF,0xFF,0x23,0x20,0x00,0x00,0x03,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0x00,

0x00,0x00,0x03,0xFF,0x8F,0xE3,0xEC,0xA0,0x00,0x00,0x03,0xFF,0x1F,0xC7,0xFF,0x00,

0x00,0x00,0x03,0xFF,0x07,0xC1,0x92,0xC0,0x00,0x00,0x07,0xFE,0x0F,0x83,0xFF,0x80,

0x00,0x00,0x07,0xFF,0x03,0xC0,0xE9,0xC0,0x00,0x00,0x0F,0xFE,0x07,0x81,0xFF,0x80,

0x00,0x00,0x07,0xFE,0x03,0x80,0xED,0xE0,0x00,0x00,0x0F,0xFC,0x07,0x01,0xFF,0xC0,

0x00,0x00,0x0F,0xFE,0x1B,0xB0,0xDD,0xE0,0x00,0x00,0x1F,0xFC,0x37,0x61,0xFF,0xC0,

0x00,0x00,0x0F,0xFE,0x1B,0xB0,0xFF,0xE0,0x00,0x00,0x1F,0xFC,0x37,0x61,0xFF,0xC0,

0x00,0x00,0x0F,0xFE,0x1B,0xB0,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x1F,0xFC,0x37,0x61,0xFF,0xE0,

0x00,0x00,0x1F,0xFE,0x1B,0xB0,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xFC,0x37,0x61,0xFF,0xE0,

0x00,0x00,0x1F,0xFF,0x03,0xC0,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xFE,0x07,0x81,0xFF,0xE0,

0x00,0x00,0x1F,0xFF,0x07,0xC1,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xFE,0x0F,0x83,0xFF,0xE0,

0x00,0x00,0x1F,0xFF,0x8C,0x63,0xFF,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xFF,0x1F,0xC7,0xFF,0xE0,

0x00,0x00,0x1F,0xDF,0xFC,0x7F,0xF7,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xFF,0xF0,0x7F,0xFF,0xE0,

0x00,0x00,0x1F,0x07,0xFF,0xFF,0xD1,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xFF,0xE0,0x3F,0xFF,0xE0,

0x00,0x00,0x1E,0x03,0xFF,0xFF,0x80,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xC0,0x00,0x00,0x07,0xE0,

0x00,0x00,0x1E,0x03,0xFE,0xFF,0xC0,0xF0,0x00,0x00,0x3F,0xE0,0x00,0x00,0x0F,0xE0,

0x00,0x00,0x0C,0x01,0xF8,0x3F,0x80,0xE0,0x00,0x00,0x1F,0xE0,0x00,0x00,0x1F,0xC0,

0x00,0x00,0x0E,0x03,0xF0,0x1F,0xC0,0xE0,0x00,0x00,0x1F,0xF0,0x0F,0xC0,0x1F,0xC0,

0x00,0x00,0x1E,0x03,0xF0,0x1F,0x80,0xE0,0x00,0x00,0x1F,0xFC,0x0B,0x40,0x7F,0xC0,

0x00,0x00,0x7F,0x1F,0xF0,0x1F,0xC3,0xE0,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0x0B,0x41,0xFF,0xC0,

0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xF0,0x1F,0xF7,0xF0,0x00,0x01,0xFF,0xFF,0xC0,0x0F,0xFF,0xF0,

0x00,0x01,0xFF,0xFF,0xF8,0x3F,0xFF,0xFC,0x00,0x03,0xFF,0xFF,0xF8,0x7F,0xFF,0xF8,

0x00,0x03,0xFE,0x7F,0xFE,0xFF,0xFF,0xFE,0x00,0x07,0xFC,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFC,

0x00,0x07,0xFC,0x1F,0xFF,0xFF,0xF8,0xFE,0x00,0x0F,0xF8,0x3F,0xFF,0xFF,0xF1,0xFC,

0x00,0x0F,0xF8,0x07,0xFF,0xFF,0xE0,0xFF,0x00,0x1F,0xF0,0x0F,0xFF,0xFF,0xC0,0xFE,

0x00,0x0F,0xF8,0x00,0xFF,0xFF,0x00,0x7F,0x80,0x1F,0xF0,0x01,0xFF,0xFE,0x00,0xFF,

0x00,0x1F,0xF0,0x00,0x02,0x00,0x00,0x7F,0x80,0x3F,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,

0x00,0x1F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0xC0,0x3F,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,

0x00,0x3F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0xC0,0x7F,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,

0x00,0x3F,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0xE0,0x7F,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,

0x00,0x3F,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0xE0,0x7F,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,

0x00,0x7F,0xE0,0x01,0xC0,0xE0,0x00,0x1F,0xE0,0xFF,0xC0,0x00,0x70,0xE0,0x00,0x3F,

0x00,0x7F,0xE0,0x03,0xF3,0xF0,0x00,0x1F,0xE0,0xFF,0xC0,0x00,0xF9,0xF0,0x00,0x3F,

0x00,0x7F,0xE0,0x07,0xFF,0xF8,0x00,0x1F,0xE0,0xFF,0xC0,0x01,0xFF,0xF8,0x00,0x3F,

0x00,0x7F,0xE0,0x07,0xFF,0xF8,0x00,0x1F,0xE0,0xFF,0xC0,0x01,0xFF,0xF8,0x00,0x3F,

0x00,0x7C,0xE0,0x07,0xFF,0xF8,0x00,0x1B,0xE0,0xF9,0xC0,0x01,0xFF,0xF8,0x00,0x37,

0x00,0x38,0xF0,0x03,0xFF,0xF0,0x00,0x39,0xE0,0xF1,0xE0,0x00,0xFF,0xF0,0x00,0x73,

0x00,0x30,0x70,0x01,0xFF,0xE0,0x00,0x30,0xC0,0x60,0xE0,0x00,0x7F,0xE0,0x00,0x61,

0x00,0x00,0x78,0x00,0xFF,0xC0,0x00,0x30,0x00,0x00,0xF0,0x00,0x3F,0xC0,0x00,0x60,

0x00,0x00,0x38,0x00,0x7F,0x80,0x00,0x60,0x00,0x00,0x70,0x00,0x1F,0x80,0x00,0xC0,

0x00,0x00,0x1C,0x00,0x3F,0x00,0x00,0xC0,0x00,0x00,0x38,0x00,0x0F,0x00,0x01,0x80,

0x00,0x00,0x0E,0x00,0x1E,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x1C,0x00,0x06,0x00,0x01,0x00,

0x00,0x00,0x07,0x00,0x0C,0x00,0x01,0x80,0x00,0x00,0x0E,0x00,0x06,0x00,0x03,0x00,

};

12864液晶原理分析2

2010-02-2414:

58:

05阅读165评论5字号：

大中小

［转自本人QQ空间发表于2009年09月04日21:

52］

一、接口引脚（注意并口与串口）

二、接线方式

1、并口直接访问

2、并口间接访问

3、串口访问

三、文本（汉字，字符）输入

1、文本显示RAM（DDRAM）

文本显示RAM提供8个×4行的汉字空间，当写入文本显示RAM时，可以分别显示CGROM、HCGROM与CGRAM的字型；

　　根据汉字显示坐标可以很容易地显示汉字以及其它字符～

四、图象输入

1、绘图RAM（GDRAM）

绘图显示RAM提供128×8个字节的记忆空间，在更改绘图RAM时，先连续写入水平与垂直的坐标值，再写入两个字节的数据到绘图RAM，而地址计数器（AC）会对水平地址（X地址）自动加一，当水平地址为0XFH时会重新设为00H；不会对垂直地址做进位自动加1.。

在写入绘图RAM的期间，绘图显示必须关闭，整个写入绘图RAM的步骤如下：

1、关闭绘图显示功能。

2、先将水平的位元组坐标（X）写入绘图RAM地址；

再将垂直的坐标（Y）写入绘图RAM地址；

将D15——D8写入到RAM中；

将D7——D0写入到RAM中；

打开绘图显示功能。

绘图显示的缓冲区对应分布请参考“GDRAM坐标”

　　　　　　　　　GDRAM地址坐标对于图象显示，这个地址表才是王道

　　　　　　　水平方向X—以字节单位（2字节16位）

　　　　　　　垂直方向Y—以位为单位

屏幕分上下两屏，垂直坐标上下屏都为Y：

00—1F（也即0X80+Y），以位为单位；

　　　　　　　　　　水平坐标上半屏为X1：

00—07（也即0X80+X1）；下半屏为X2：

08—0F（也0X80+X2）

　　　　　　　　由图可以看到水平坐标一个单位是两字节（即16位D15～D0），X地址会自动加1，是直接加一个单位（即两字节16位），比如00—》01（也即0X80+00—》0X80+01），从第一行第一列跳到第一行第二列。

（1）、整屏图象显示

　　　　　程序：

voiddisppicture（ucharcode*adder）

{

uinti,j;

　　注意：

根据最后显示到液晶上的结果，是两个RAM中数据的异或结果，我们可以知道，con_disp（）反白（或显示图象）函数只能对文本字符进行反白，而不能对图形进行反白，因为con_disp（）反白（或显示图象）函数本身是一个绘图函数，数据是写到GDRAM中去，只能与DDRAM（文本）异或，而不能与GDRAM（图象）异或。

那么图象如何反白呢我们在绘入图象时可以用按位取反符号“~”，如write_data（~date），这样就可以对你要绘入的图象进行取反了！

如果用con_disp（）反白（或显示图象）函数对GDRAM进行反白，就会出现重叠覆盖现象，如下图：

。

。

。

第一幅图被反白函数覆盖了

～～

……好吧，暂时告一段落先……理解到这程度已经死了好大一批脑细胞了……

看到工具箱旁边那个LCD12864很久没用了（当初买回来用的时候只是简单地测试了一下），于是萌生了重新写一次接口程序的想法（而且这次要给它加个图片显示的功能），好，说做就做，就用Atmega16和ICCAVR来做吧，最近这MCU和平台用得比较熟练。

马上从书堆里把当初打印出来的中文datasheet给翻了出来，依葫芦画瓢地写了个初始化程序。

好，OK。

编译通过。

于是又写了一个可以自定义从XY坐标值开始输出显示的函数，再次编译，也通过，OK。

于是呼马上写了四行简单的字符烧到单片机上试了一下，嘿嘿，一次通过。

如下图：

，左思右想地弄了一个多小时后，终于把问题给解决了，就是把初始化程序的延时适当增加了些，真是奇怪。

刚开始一直想不通为什么在烧写器供电的情况下就正常显示，而换到USB供电后就出了问题。

后来再想想，估计是跟供电有关。

在使用USBISP烧写器供电的时候，LCD的背光灯明显比用USB供电的时候来得亮，而且对比度也高很多，看来是因为换到USB供电后，供电不怎么充足，以至于LCD在上电初始化的时候花上了更多的时间去初始化（因为供电低了，功率小了，跑起来有点力不从心，用的时间就久了嘛……我是觉得