LCD1602的學(xué)習(xí)與理解

文章目錄

• LCD1602的學(xué)習(xí)與理解
• 一、LCD1602知識體系的結(jié)構(gòu)
• 二、初始化程序

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# 前言

看過很多博主的文章，很多都講得不是很清楚，很可能的原因就是，這些博主在寫文章的時(shí)候，認(rèn)為你有一定的基礎(chǔ)認(rèn)知了，才來看的。其實(shí)，大部分來找資料的不是小白就是沒怎么學(xué)明白，腦袋一團(tuán)漿糊才來找資料的人，結(jié)果，看了一些博主的文章，不但沒看明白，反而腦袋里又多了一段漿糊。

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下面我就自己的學(xué)習(xí)，整理了一下，該怎么去學(xué)習(xí)和理解LCD1602。

一、LCD1602知識體系的結(jié)構(gòu)

先看一張我畫的整個(gè)LCD1602知識體系的結(jié)構(gòu)圖

從這個(gè)圖中，我就來一點(diǎn)一點(diǎn)的講解吧，把這個(gè)圖的每一部分了解清楚，這個(gè)模塊也就理解清楚了。

LCD1602，由兩部分組成，分別是液晶顯示屏，和HD44780芯片。液晶顯示屏有2行，每行顯示16個(gè)字符。HD44780芯片里面的東西就多了，上面圖上的右半部分都是HD44780芯片的東西。

顯示數(shù)據(jù)隨機(jī)存儲器 （Display Data RAM，簡稱DDRAM）

DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。共80個(gè)字節(jié)，其地址和屏幕的對應(yīng)關(guān)系如下表：

也就是說想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個(gè)"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼就行了。但具體的寫入是要按LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的，后面我會說到的。那么一行可有40個(gè)地址呀？是的，在1602中我們就用前16個(gè)就行了。第二行也一樣用前16個(gè)地址。對應(yīng)如下：
DDRAM 地址與顯示位置的對應(yīng)關(guān)系

那么，每行40個(gè)字節(jié)，顯示卻只用了前面的16個(gè)，剩下的干嘛去了呢？剩下的那些是為了方便滾屏使用，具體操作也是可以通過指令來設(shè)置的。

字符生成只讀存儲器（Character Generator ROM，簡稱CGROM）

我們知道文本文件中每一個(gè)字符都是用一個(gè)字節(jié)的代碼記錄的。一個(gè)漢字是用兩個(gè)字節(jié)的代碼記錄。在 PC 上我們只要打開文本文件就能在屏幕上看到對應(yīng)的字符是因?yàn)樵诓僮飨到y(tǒng)里和 BIOS 里都固化有字符字模。什么是字模？就代表了是在點(diǎn)陣屏幕上點(diǎn)亮和熄滅的信息數(shù)據(jù)，例如“A”。CGROM中就存儲著HD44780已經(jīng)定義好的字符字模。

上面這個(gè)就是HD44780里面的字符字模表，每個(gè)格子都有一個(gè)地址，比如“A”的地址是0100 0001，也就是41H，可以理解成41H這個(gè)地址里存放的是‘“A”的字模（也可以理解成字符編碼，因?yàn)樽筮叺倪@些字母數(shù)字基本上都是ASCII編碼）。

字符生成隨機(jī)存儲器（Character Generator RAM，簡稱CGRAM）
CGRAM用于編寫CGROM中沒有的字符，它的存儲空間大小為64字節(jié)，在上面CGROM中可以看到，最左邊有一列00H-0FH地址編碼是供CGRAM使用的區(qū)域，標(biāo)著有16個(gè)房間，實(shí)際上只有8個(gè)房間的地址編號可以使用（第8-16個(gè)房間地址與0-7房間地址等效）。如果自定義的是58的字符，那么一個(gè)字符需要8個(gè)字節(jié)來定義，最多就只能定義8個(gè)自定義字符，如果是定義510的字符，一個(gè)字符需要16字節(jié)，最多只能定義4個(gè)字符。注意，自定義的字符是存儲在CGROM中，上表就有CGRAM自定義的字符的地址編碼（可以理解成CGRAM是CGROM的一部分），CGRAM的64字節(jié)空間是用于存儲自定義字符的，并不是地址編碼，地址編碼在CGROM中，這一點(diǎn)要搞清楚。

地址計(jì)數(shù)器（Address Counter，簡稱 AC）
存儲DDRAM的地址信息，也可以存儲CGRAM的地址信息，在顯示時(shí)，通過指令設(shè)置AC，讓光標(biāo)指向相應(yīng)位置。

11個(gè)指令操作





通過這11個(gè)指令可以看出，有些位是固定的，在寫初始化程序的時(shí)候，只需要去找相應(yīng)的控制指令，然后設(shè)置對應(yīng)的位填入就行了。

二、初始化程序

先附上硬件電路圖

通過LCD1602的的結(jié)構(gòu)圖，可以看出，指令的讀寫通過引腳E RW RS三個(gè)引腳控制，數(shù)據(jù)傳輸通過D0-D7。
E：使能控制，讀寫指令數(shù)據(jù)必須打開這個(gè)開關(guān)
RS：指令或數(shù)據(jù)，低電平是指令，高電平是數(shù)據(jù)
RW：讀寫控制，高電平是讀，低電平是寫

這兩個(gè)引腳自由組合有四種可能

讀指令：RS=0，RW=1；

讀數(shù)據(jù)：RS=1，RW=1；

寫指令：RS=0，RW=0；

寫數(shù)據(jù)：RS=1，RW=0；

還有一點(diǎn)比較重要的就是，時(shí)序圖！！！
無論是讀寫數(shù)據(jù)或是指令，都跟時(shí)序圖有關(guān)，要看懂這個(gè)時(shí)序圖，才能真正理解程序是怎樣讀寫數(shù)據(jù)指令的。


下面以一個(gè)寫命令的初始化函數(shù)為例

void Lcd_WriteCom(uchar com) //1602寫命令函數(shù) { P0=com; //把命令字送入P2en=0; rs=0; //選擇指令寄存器rw=0; //選擇寫_nop_();//一個(gè)機(jī)械周期 en=1; //使能線電平變化，命令送入1602的8位數(shù)據(jù)口 delay(1);en=0; }

看著時(shí)序圖的寫部分，再結(jié)合代碼，來分析一下：
時(shí)序圖，只用看中間的部分
E控制著整個(gè)寫的過程，只有E拉高之后，指令才會寫進(jìn)去。

圖中可以看到RS RW D0-D7的電平變化都在E的變化之前，所以，在寫程序的時(shí)候，可以首先把數(shù)據(jù)懟上去，然后最后一個(gè)時(shí)序D0-D7就不用管了，只需要等待E電平拉高就行了。

接下來是設(shè)置RS RW E變成相應(yīng)的電平，寫指令的話，RS=0，RW=0，E先變?yōu)榈碗娖?#xff0c;然后從時(shí)序圖中可以看到，操作了RW，RS之后，要等待一個(gè)時(shí)間tsp1之后才能拉高使能端E的電平，從表中可以查到tsp1最小時(shí)間是30ns，這個(gè)時(shí)間很小，對于51單片機(jī)來說，不需要延時(shí)，因?yàn)?1單片機(jī)的晶振差不多都是12MHz左右的，一條指令的時(shí)間在1us左右，遠(yuǎn)大于30ns，但對于運(yùn)行速度較快的單片機(jī)，必須延時(shí)！！！

然后拉高E的電平，持續(xù)tpw的時(shí)間，對于51單片機(jī)來說，還是不用延時(shí)，但是為了代碼規(guī)范，我還是加了延時(shí)的（E的高電平持續(xù)時(shí)間要比表格中的時(shí)間長就ok），然后拉低E的電平，表示這條指令寫進(jìn)了HD44780芯片當(dāng)中了。

如果作為小白的你，不太明白著幾句話，我建議你結(jié)合我給的示例代碼和時(shí)序圖，反復(fù)理解一下。

寫數(shù)據(jù)的操作也這個(gè)是一樣的，我會在文末給出初始化的代碼。

下面在說一下忙檢函數(shù)，主要是用于檢測1602當(dāng)前是否正在進(jìn)行指令操作

void Busy(void) {uchar temp=0;do{rw=1;rs=0;en=0;_nop_();en=1;delay(1);en=0;temp=P0;}while(temp&0x80); }

忙檢函數(shù)，實(shí)際上就是讀操作，像我剛才敘述的寫操作一樣，代碼寫的順序也是根據(jù)時(shí)序圖來的，只是和寫操作不一樣的是，數(shù)據(jù)D0-D7是在E電平拉高后產(chǎn)生變化的，所以在初始化程序中，就不用管數(shù)據(jù)的變化，直接設(shè)置RW RS E 就行了，最后，說明一點(diǎn)，當(dāng)E由高電平變?yōu)榈碗娖胶?#xff0c;數(shù)據(jù)就已經(jīng)讀取到P0口了，然后再把數(shù)據(jù)賦值給temp，檢測最高位BF（忙標(biāo)志位）的狀態(tài)。
補(bǔ)充一下，BF這個(gè)位是由硬件決定的，只能讀，不能通過軟件寫。

最后是，LCD1602的初始化函數(shù)

void lcd_init() //1602初始化函數(shù) { delay(1);Lcd_WriteCom(0x38); //8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形 Busy();Lcd_WriteCom(0x0c); //開啟顯示屏，關(guān)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍 Busy();Lcd_WriteCom(0x06); //顯示地址遞增，即寫一個(gè)數(shù)據(jù)后，顯示位置右移一位 Busy();Lcd_WriteCom(0x01); //清屏 Busy();Lcd_WriteCom(0x80); //設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點(diǎn) }

關(guān)于里面的數(shù)據(jù)，0x38，0x0c啥的，這時(shí)候就要去看前面的11個(gè)指令設(shè)置了，對應(yīng)去找，這些數(shù)據(jù)怎么來的，相信你也一下子就理解了。

把我寫的這些都讀懂了，那么我相信你對1602的使用已經(jīng)有了一個(gè)大致的了解了，如果還有什么不懂的，還是看1602的數(shù)據(jù)手冊吧，這篇文章看完，你也應(yīng)該能看懂?dāng)?shù)據(jù)手冊了，細(xì)節(jié)方面，還是去數(shù)據(jù)手冊里面在找找吧。

最后，附上一個(gè)簡單的初始化代碼
LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__ #define __LCD1602_H__ #include<reg52.h> //包含頭文件 #include"intrins.h" #define uint unsigned int //預(yù)定義 #define uchar unsigned char void delay(uint n); void Busy(void); void Lcd_WriteCom(uchar com); void Lcd_WriteData(uchar dat); void lcd_init(); #endif

LCD1602.c

#include"lcd1602.h"sbit rs=P2^6; //1602的數(shù)據(jù)/指令選擇控制線 sbit rw=P2^5; //1602的讀寫控制線 sbit en=P2^7; //1602的使能控制線void delay(uint n) //延時(shí)函數(shù) { uint x,y; for(x=n;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void Busy(void) {uchar temp=0;do{rw=1;rs=0;en=0;_nop_();en=1;delay(1);en=0;temp=P0;}while(temp&0x80); }void Lcd_WriteCom(uchar com) //1602寫命令函數(shù) { P0=com; //把命令字送入P2en=0; rs=0; //選擇指令寄存器rw=0; //選擇寫_nop_();//一個(gè)機(jī)械周期 en=1; //使能線電平變化，命令送入1602的8位數(shù)據(jù)口 delay(1);en=0; } void Lcd_WriteData(uchar dat) //1602寫數(shù)據(jù)函數(shù) { P0=dat; //把要顯示的數(shù)據(jù)送入P0en=0; rs=1; //選擇數(shù)據(jù)寄存器 rw=0; //選擇寫 _nop_();//一個(gè)機(jī)械周期 en=1; //使能線電平變化，數(shù)據(jù)送入1602的8位數(shù)據(jù)口 delay(1);en=0; } void lcd_init() //1602初始化函數(shù) { delay(1);Lcd_WriteCom(0x38); //8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形 Busy();Lcd_WriteCom(0x0c); //開啟顯示屏，關(guān)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍 Busy();Lcd_WriteCom(0x06); //顯示地址遞增，即寫一個(gè)數(shù)據(jù)后，顯示位置右移一位 Busy();Lcd_WriteCom(0x01); //清屏 Busy();Lcd_WriteCom(0x80); //設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點(diǎn) }

main.c

#include"lcd1602.h"/*P0口接1602的D0~D7*/ uchar code table[]="ni hao"; //要顯示的內(nèi)容放入數(shù)組tablevoid main() //主函數(shù) { uchar m=0; lcd_init(); //液晶初始化 Lcd_WriteCom(0x80); //顯示地址設(shè)為80H（即00H，）上排第一位 for(m=0;m<6;m++) //將table[]中的數(shù)據(jù)依次寫入1602顯示 { Lcd_WriteData(table[m]); delay(200); } while(1); //動態(tài)停機(jī) }

下次再寫自定義字符，和動態(tài)顯示的相關(guān)文章吧。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的LCD1602的学习与理解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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