...

пятница, 21 февраля 2014 г.

Программирование дисплея на контроллере ST7920

Хочу рассказать о программировании дисплея на контроллере ST7920 с использованием ATtiny2313 контроллера.





Этот дисплей имеет 2 режима работы:



  • Графический

  • Текстовый




И имеет 3 режима подключения:


  1. Подключение по 8 битной шине

  2. Подключение по 4 битной шине

  3. Подключения по SPI (3 или 2 битной шине)




В данном посте я расскажу о:


  • Работе в текстовом режиме

  • Подключения и программирование по 8 битной шине

  • Подключения и программирование по SPI




Для того что бы подключить дисплей к контроллеру нам понадобится:


  1. Дисплей на контроллере ST7920

  2. 2 подстрочных резистора на 320 Ом.

  3. Для 8 битного режима резистор на 4.7 кОм (или больше)

  4. Контроллер ATtiny2313

  5. Источник питание на 5В.


Схема подключения




Подключение по 8 битной шине данных





Распиновка контактов:

GND — Земля

VCC — +5В

V0 — Настройка контрастности

RS — Определяет режим передачи данных (1 — это данные, 0 — это команда)

RW — Запись или чтения (1 — чтения, 0 — запись)

E — Строб

D0-D7 — Шина данных

PSB — Определяет какой протокол передачи данных будет использоваться ( 1 — 8/4 бит шина, 0 — SPI)

BLA — Анод подсветки (+)

BLK — Катод подсветки (-)
Подключение по SPI





Распиновка контактов:

GND — Земля

VCC — +5В

V0 — Настройка контрастности

RS — (CS) Разрешает и запрещает дисплею принимать данные (1 — Запрещает, 0 — Разрешает)

RW — (SID) Шина данных

E — (SCLK) Строб

PSB — Определяет какой протокол передачи данных будет использоваться ( 1 — 8/4 бит шина, 0 — SPI)

BLA — Анод подсветки (+)

BLK — Катод подсветки (-)
Подстроечные резисторы



RP1 — Регулятор контрастности

RP2 — Регулятор яркости

Описание протоколов программирования дисплея




8 битный режим



И так, с начало я расскажу о том как в общих чертах происходит работа с дисплеем.

Для того что бы работать с дисплеем нам нужно отправлять команды и данные на дисплей.

К командам относится: Включения/выключение дисплея, отображение курсора, перемещение курсора и т.д. К данным относятся например символы которые вы хотите видеть на дисплее.

Давайте рассмотрим пример того как производится инициализация для 8 битного режима.

Давайте рассмотрим пример того как производится инициализация:



  • Задержка в 50 мкс.

  • Отправляем команду установки 8 битного режима.

  • Задержка 120 мкс.

  • Отправляем команду включения дисплея ( в ней же указывается, включить ли курсор, и мигать ли курсором)

  • Задержка в 50 мкс.

  • Повторно отправляем функцию установки 8 битного режима

  • Задержка 120 мкс.

  • Отправляем команду отчистить экран

  • Задержка 20 мкс.

  • Устанавливаем ENTRY MODE (эта команда говорит о том в какую сторону сдвигать курсор после написания символа, нам соответственно нужно вправо)


Вот и все, после выполнения этих действий, если вы указали в команде включения дисплея отображать курсор, на экране вы увидите курсор.


Рассмотрим как отправить одну команду на дисплей в 8 битном режиме:



  • Устанавливаем низкий уровень E

  • Устанавливаем низкий уровень RS

  • Устанавливаем низкий уровень RW

  • Задержка 1 мкс.

  • Устанавливаем высокий уровень E

  • Отправляем в порт данных байт команды

  • Задержка 1 мкс.

  • Устанавливаем низкий уровень E

  • Задержка 50 мкс.


Для отправки одного байта данных выполняется абсолютно то же самое, только в начале устанавливается высокий

уровень RS.

RS = 0 Команда

RS = 1 Данные


Вот как отправляется один байт данных:



  • Устанавливаем низкий уровень E

  • Устанавливаем высокий уровень RS

  • Устанавливаем низкий уровень RW

  • Задержка 1 мкс.

  • Устанавливаем высокий уровень E

  • Отправляем в порт данных байт команды

  • Задержка 1 мкс.

  • Устанавливаем низкий уровень E

  • Задержка 50 мкс.


Давайте рассмотрим код отправки команды

Для начала установим константы что бы было удобнее:



.equ PCom = PORTD ; Управляющий порт к которому подключены RS, RW, E
.equ PW = PORTB   ; Порт данных 
.equ RS = 2       ; Контакт порта PCom к которому подключен RS
.equ E = 0          ; Контакт порта PCom к которому подключен E
.equ RW = 1       ; Контакт порта PCom к которому подключен RW
.def Data = R18   ; Регистр используется для записи данных в порт


Функция отправки команды:



;Перед вызовом функции в регистр Data нужно установить необходимую команду
LCD12864_CommandOut:                ;Вывод команды на дисплей.
       cbi  PCom,  E                ; Устанавливаем  низкий уровень E
       cbi  PCom,  RS               ; Устанавливаем низкий  уровень RS
       cbi  PCom,  RW             ; Устанавливаем низкий уровень RW
       LCD8_MACRO_DELAY 1, 1      ; Задержка 1 мкс.
       sbi  PCom,  E                ; Устанавливаем высокий  уровень E
       out  PW,    Data             ; Отправляем в порт данных байт команды 
       LCD8_MACRO_DELAY 1, 1      ; Задержка 1 мкс.
       cbi  PCom,  E                ;  Устанавливаем низкий уровень E
       LCD8_MACRO_DELAY 1, 50     ; Задержка 50 мкс.
       Ret


Функция отправки данных:



;Перед вызовом функции в регистр Data нужно установить необходимую команду
LCD12864_DataOut:                ;Вывод данных на дисплей.
       sbi  PCom,  E                ; Устанавливаем  высокий уровень E
       cbi  PCom,  RS               ; Устанавливаем низкий  уровень RS
       cbi  PCom,  RW             ; Устанавливаем низкий уровень RW
       LCD8_MACRO_DELAY 1, 1      ; Задержка 1 мкс.
       sbi  PCom,  E                ; Устанавливаем высокий  уровень E
       out  PW,    Data             ; Отправляем в порт данных байт команды 
       LCD8_MACRO_DELAY 1, 1      ; Задержка 1 мкс.
       cbi  PCom,  E                ;  Устанавливаем низкий уровень E
       LCD8_MACRO_DELAY 1, 50     ; Задержка 50 мкс.
       Ret


В коде был использован макрос LCD8_MACRO_DELAY, вот его код



; Пример макроса функции задержки в микросекундах
.MACRO LCD8_MACRO_DELAY ; 1 параметр количество задержек, 2 параметр, количество микросекунд в задержки
       ldi  Temp,  @0               
       ldi  Temp1, @1
     rcall  LCD12864_Delay
.ENDM

;Пример функции задержки для контроллера на 4 МГц.
;Функция имеет 2 параметра:
;R16 – Количество микросекунд
;R17 – Количество циклов по R16 микросекунд.
LCD12864_Delay:
        push  R16     ;Сохраняем младшую задержку в ОЗУ.
ES0:
        dec  R16       ;- задержка.
        cpi  R16,  0   ;Закончилась?
    brne  ES0      ;Нет - еще раз.
        
        pop  R16      ;Да? Восстановить задержку.
        dec  R17      ;Отнять от "количества задержек" разряда.
        cpi  R17, 0   ;Количество задержек = 0?
    brne  LCD12864_Delay               
    ret


Теперь рассмотрим команды инициализации дисплея в текстовом, 8 битном режиме:



Команда FUNCTION SET: 0 0 1 DL 0 RE 0 0

DL:



  • Если установлено 1 то устанавливаем 8 бит передачу данных

  • Если установлено 0 то устанавливается 4 бита передача данных


RE:



  • Если установлено 1 то устанавливается набор расширенных команд

  • Если установлено 0 то устанавливается набор базовых команд




Следующая команда это DISPLAY STATUS: 0 0 0 0 1 D C B

D:



  • Если установлено 1 то дисплей включен

  • Если установлено 0 то дисплей выключен




С:


  • Если установлено 1 то курсор включен

  • Если установлено 0 то курсор выключен




B:


  • Если установлено 1 то курсор будет мигать

  • Если установлено 0 то курсор не будет мигать




Следующая команда простая CLEAR – отчистка экрана: 0 0 0 0 0 0 0 1




И последняя команда это ENTRY MODE SET – установка направления движения курсора: 0 0 0 0 0 1 I/D S



  • Если I/D = 1 то курсор сдвигается вправо

  • Если I/D = 0 то курсор сдвигается влево



На основе этих четырех команд можно написать функцию инициализации дисплея:



LCD12864_Init:                      ;Инициализация дисплея.
         LCD8_MACRO_DELAY 1, 50 ; Задержка в 50 мкс.
         Ldi Data, 0b00110000
         rcall LCD12864_CommandOut  ; Отправляем команду установки 8 битного режима.
         LCD8_MACRO_DELAY 1, 120    ; Задержка в 120 мкс.
         Ldi Data, 0b00001111
         rcall LCD12864_CommandOut ; Отправляем команду включения дисплея, включить курсор, мигать курсором
         LCD8_MACRO_DELAY 1, 50    ; Задержка в 50 мкс.
         Ldi Data, 0b00110000
         rcall LCD12864_CommandOut  ; Отправляем команду установки 8 битного режима.
         LCD8_MACRO_DELAY 1, 120    ; Задержка в 120 мкс.
         Ldi Data, 0b00000001
         rcall LCD12864_CommandOut  ; Отправляем команду отчистить экран
         LCD8_MACRO_DELAY 1, 20      ; Задержка в 20 мкс.
         Ldi Data, 0b00000110
         rcall LCD12864_CommandOut   ; установка направления движения курсора вправо
         LCD8_MACRO_DELAY 1, 50      ; Задержка в 50 мкс.
    ret


После выполнения инициализации на экране вы должны увидеть мигающий курсор.


Режим SPI



Теперь о функции приема передачи команды/данных по SPI.

В этом режиме участвуют 2 линии:


  • SID это контакт передачи данных, на дисплее он же RW

  • SCLK – это линия строб, на дисплее он же E


В SPI режиме передача одной команды или 1 байта данных происходит при передачи 24 бит

Протокол передачи данных таков:



  • Передаем 4 единицы подряд

  • Передаем 1 бит RW – чтения или запись

  • Передаем 1 бит RS – Команда или данные

  • Передаем 0

  • Передаем 4 бита старшей половины байта данных

  • Передаем 4 нуля

  • Передаем 4 бита младшей половины байта данных

  • Передаем 4 нуля подряд


На этом передача одного байта завершена.


После каждого переданного бита делается строб, то есть:



  • Задержка 1 мкс.

  • Устанавливаем высокий уровень SCLK

  • Задержка 1 мкс.

  • Устанавливаем низкий уровень SCLK

  • Задержка 1 мкс.


Рассмотрим функцию передачи команды/данных в режиме SPI, но сперва объявим константы:



.equ PCom = PORTD ; Управляющий порт к которому подключены SID и SCLK 
.equ SID = 1 ; RW Шина данных
.equ SCLK = 0; E Строб
.def Data = R18   ; Регистр используется для записи данных в порт




А теперь сама функция:

/*************************************
Функции отправки команды и данных по последовательному порту
        LCD12864_CommandOut - Отправляет команду
        LCD12864_DataOut    - Отправляет данные

        Команда или данные должны находится в регистре Data
**************************************/
LCD12864_CommandOut:
        ldi r20, 0
        rjmp command
LCD12864_DataOut:
        ldi r20, 1       
command:              
        LCD8_MACRO_DELAY 1, 1
        sbi PCom, SID ; Устанавливаем SID В 1
    ; Шлем 4 единицы
        rcall strob ; 1
        rcall strob ; 1
        rcall strob ; 1
        rcall strob ; 1
        rcall strob ; 1
    ; Устанавливаем rw на запись
        cbi PCom, SID  ; rw = 0
        rcall strob

    ; Выберем, команда или данные и отправим ее.
        cbi PCom, SID  ; rs = 0
    cpi r20, 0
        breq command1
        sbi PCom, SID  ; rs = 1
command1:
        rcall strob

    ; Отправляем 0
        cbi PCom, SID  ; 0  
        rcall strob

    ; Началась отправка байта
        ldi r20, 8    ; Счетчик бит
for_send_data:
        cpi r20, 0  ; Смотрим не закончились ли биты?
        breq  stop_send_data ; Если закончились то переходим к отправки последних нулей
        cpi r20, 4    ; Смотрим, если было отправлено 4 бита то выполняем отправку 4 нулей.
        brne  no_strob ; Иначе переходим к отправки следующего бита

    ; Отправка 4 нуля
        cbi PCom, SID
        rcall strob
        rcall strob
        rcall strob
        rcall strob

    ;Отправка следующего бита
no_strob:
        dec r20 ; Уменьшаем счетчик бит
        rol             Data ; Сдвигаем регистр с данными на 1 влево
        brcs  send_bit_1 ; Если сдвинутый регистр был 1, то флаг C был поднят, а значит переходим на отправку бита 1
    ; Если флаг С не был поднят, отправляем 0
        cbi PCom, SID ; Данные 0 бит
        rcall strob
        rjmp for_send_data
    ;Отправляем бит 1
send_bit_1:
        sbi PCom, SID ; Данные 1 бит
        rcall strob
        rjmp for_send_data
stop_send_data:

    ; Отправка байта закончилась, отправляем 4 нуля
        cbi PCom, SID 
        rcall strob
        rcall strob
        rcall strob
        rcall strob
        cbi PCom, SID 
        ret


Функция строб:



strob:
        LCD8_MACRO_DELAY 1, 1 ; Задержка в 1 мкс
        sbi PCom, SCLK                     ; Устанавливаем высокий уровень SCLK
        LCD8_MACRO_DELAY 1, 1 ; Задержка в 1 мкс
        cbi PCom, SCLK                     ; Устанавливаем низкий уровень SCLK
        LCD8_MACRO_DELAY 1, 1 ; Задержка в 1 мкс
        ret
.endif
;******************************************************


Текстовый режим




Теперь после того как вы научились инициализировать дисплей вы можете выводить любые символы на экран, например вывести букву A:

     ldi  Data,  'A'
     rcall  LCD12864_DataOut




И на дисплее вы увидите букву A.

И так, теперь о том как устроенно адресное пространство в текстовом режиме:

Экран делится на 8 столбцов и 4 строки, в каждый столбец вы можете записать по 2 обычных символа или 1 иероглиф.

Адресное пространство находится от 0 до 31.











































01234567
1617181920212223
89101112131415
2425262728293031



Как видите первая строчка это адреса от 0 до 7

Вторая же строчка от 16 до 23

Третья строчка от 8 до 15

То есть если вы напишете 16 букв подряд с адреса 0, то они будут в первой строчке,

но если вы напишите 17 символов, то последний символ будет не на второй строчке, а на третей!

Есть специальная функция установки адреса курсора: 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0

С помощью этой команды можно поставить курсор в нужное место вписав за место AC0-AC6 адрес от 0 до 31.



Графический режим




И напоследок, для тех кто хочет использовать графический режим, есть такая статья: LCD 12864 на контроллере ST7920. Параллельный режим (8 бит)

Библиотека для работы с ST7920




Ссылка на файл библиотеки

This entry passed through the Full-Text RSS service — if this is your content and you're reading it on someone else's site, please read the FAQ at http://ift.tt/jcXqJW.


на
Ярлыки: ,

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Подписаться на: Комментарии к сообщению (Atom)