基于C8051F的OLED控制电路的设计

２ 硬件结构设计
本文 利 用单 片 机 Ｃ８０５１Ｆ０２３ 作为 １２８×６４ 单 色 ＯＬＥＤ 的 控 制 核 心 器 件 ，采 用 的 是 维 信 诺 公 司 的 一 款 屏 ＶＧＧ１２８６４Ｇ，它 利 用 Ｓｏｌｏｍｏｎ 公司的 ＳＳＤ１３０３ 为专用驱动 ＩＣ。实现文字显示及图 像的动静态显示。硬件整体设计结构框图如图 １ 所示。
顺利读写，我们采用另外一种办法。如图 １ 所示，将 ＷＲ＃ 和 ＲＤ＃
分 别 接 Ｃ８０５１Ｆ０２３ 的／ＷＲ 和／ＲＤ，即 Ｐ０．７ 和 Ｐ０．６。 在 Ｃ 语 言 编
程 时 定 义 指 针 类 型 为 ｘｄａｔａ 型，它 是 指 向 片 外 存 储 器 的，通 过 给
指针的赋值访问 片 外 的数 据 存 储区， 当 访 问片 外 存 储器 时，／ＲＤ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔｓ ｆｏｒ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ（ＯＬＥＤ） ｄｉｓｐｌａｙｓ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ １２８×６４
ｍａｔｒｉｘ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ，Ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｙｓ ｏｆ ｗｏｒｄｓ，ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｏｆ ｉｍａｇｅ ａｒｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｙｓｔｅｍ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ＯＬＥＤ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＳＳＤ１３０３．Ｓｉｍｐｌｅｒ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈａｔ ｆｕｌｆｉｌｌｅｄ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ ｉｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍａｋｉｎｇ
ｎｅｅｄｆｕｌ ｃｏｄｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｍａｋｉｎｇ ｃｏｄｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｒｅ ａｄｖａｎｃｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ：Ｏｒ ｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ（ＯＬＥＤ），ＳＳＤ１３０３，Ｃｏｎｔｒ ｏｌ Ｃｉｒ ｃｕｉｔ，Ｍａｋｉｎｇ ｃｏｄｅ
ＺＨＥＮＧ Ｘｉ－ｆｅｎｇ ＨＯＵ Ｓ ｈｉ－ｍｉｎ
摘要：设 计 了 一 种 有 机 电 致 发 光 显 示 器 的 控 制 电 路 ，可 用 于 １２８×６４ 的 单 色 ＯＬＥＤ 点 阵 显 示 屏 。结 合 ＯＬＥＤ 显 示 屏 特 性 和 驱 动 芯 片 ＳＳＤ１３０３ 的 功 能 特 性 ， 该 系 统 实 现 了 ＯＬＥＤ 显 示 屏 的 文 字 和 图 片 的 动 静 态 显 示 。 并 提 出 了 一 种 相 对 简 单 的 软 件 实 现 显 示的方法，和通过字模提取软件提取所需显示代码的方法。 关 键 词 ： 有 机 电 致 发 光 显 示 器 （Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ）； ＳＳＤ１３０３； 控 制 电 路 ； 字 模 提 取
新 据信号，就能点亮 ＯＬＥＤ 屏。从图中可以看出，行、列驱动器的输
出通 过 ＦＰＣ 邦定 到 ＯＬＥＤ 屏，剩 下 的 ＭＣＵ 接 口 、电 压 和 电 流 控
制器需要是其专门设计的接口和驱动电路， 模块的外部信号仅
与 ＳＳＤ１３０３ 发生关系。所以了解了 ＳＳＤ１３０３ 的输入特性及指令
系统，就能方便地使用本模块了。
行列 偏 移 量的 驱 动 模 块；如 果 是 显 示 数 据（１２８×６４ｂｉｔｓ），那 么 显 示
数据由控制电路通过 ＭＣＵ 接口输入到 ＧＤＤＲＡＭ 缓存， 然后通
过局域色解码器对数据进行解码，最后将解码后的显示数据通过
行列驱动器驱动 ＯＬＥＤ 显示，ＯＬＥＤ 上呈现了稳定的显示效果。
郑喜凤：博士 基金项目：吉林省与中国科学院科技合作资金项目 （２００５ＳＹＨＺ００１０）
（ＥＭＩＯＣＦ．４＝０），Ｐ２ 口 就 可 以 用 来 作 别 的 输 出 端 口， 自 由 地 控 制
ＲＥＳ＃、ＣＳ＃、ＤＣ。 虽 然 不 需 要 地 址 总 线，但 访 问 片 外 存 储 器 时 地
址线会被使用，所以仍要避开。实验结果的时序波形图如图 ３ 所
示。只 要 ＣＳ＃ 为低 时，在 ＷＲ＃（ＲＤ＃）的下 降 沿 写入（读 出）数 据 或
ｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ （ＳＰＩ）串行三种通信接口模式。
控制 命 令通 过 ＭＣＵ 接 口输 入 到 控制 命 令 解码 器 进 行 命 令
解 码，然 后 输 出时 钟 、行 同步 、场 同 步信 号，从 而 控 制 ＯＬＥＤ 显 示
的振荡频率、显示器件的电压转换模块以及 ＯＬＥＤ 显示内容的
２．１ ＳＳＤ１３０３ 驱动及接口电路
术
创 ＶＧＧ１２８６４Ｇ 模块的 ＯＬＥＤ 显示屏为 １２８ 列，６４ 行结构。图
２ 为 ＳＳＤ１３０３ 结构框图， 显 示 了模 块 逻 辑电 路 和 接口 电 路 的框
图 。用 户只 需 要 给接 口 提 供电 源 、产 生驱 动 指 令信 号 和 显 示 数
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 － ２８３ －
电子设计
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 嵌 入 式 与 Ｓ ＯＣ ）２００８ 年 第 ２４ 卷 第 ７－２ 期
２．２ 电源的设计 硬件结构设计框图如图 ２ 所示，外部硬件电路的 ＤＣ－ ＤＣ 转 换器 用 ＴＰＳ７３３３ 芯 片 将 ５Ｖ 电 源 转 换 成 ３．３Ｖ 电 源，并 将 输 出 的 电 源 信 号 通 过 电 压 和 电 流 控 制 器 控 制 整 个 ＳＳＤ１３０３ 的 电 压 和 电 流 。 整 个 系 统 需 要 ３．３Ｖ 和 １２Ｖ 的 电 源 ，ＭＣＵ （本 文 采 用 Ｃ８０５１Ｆ０２３）需要提 供 ３．３Ｖ 的 电 源 电压，ＯＬＥＤ 需 要 ３．３Ｖ 的逻 辑 电 源电 压 和 ９～１２Ｖ 的驱 动 电 源电 压，此 驱动 电 源 电 压 由 外 部 电 源转换器电路提供。 ２．３ 各种控制信号 再 就 是 关 于 如 何 用 ＭＣＵ 控 制 ，ＭＣＵ 通 过 ＲＥＳ＃、ＣＳ＃、Ｄ／Ｃ、 ＷＲ＃、ＲＤ＃ 和 Ｄ０～Ｄ７ 共 １３ 个 接 口 控 制 ＳＳＤ１３０３ 驱 动 ＩＣ， 从 而 控制 ＯＬＥＤ 显 示 屏。ＣＳ＃ 为 片 选 信 号，当 ＣＳ＃ 接 低 电 平 时 ＭＣＵ 才能与驱动 ＩＣ 通信；ＲＥＳ＃ 是复位使能端，当 接 低 电平 时，所 有控 制寄存器均被设定为出厂时的默认状态，同时图像寄存器清零； Ｄ／Ｃ 为 数 据 ／命 令 选 择 信 号；ＷＲ＃ 和 ＲＤ＃ 分 别 为 写 和 读 选 择 信 号，当 ＣＳ＃ 为低时，在其下降沿读写有效。通过改变 Ｄ／Ｃ、ＷＲ＃ 和 ＲＤ＃ 三个 接 口的 高 低，单片 机 对 ＯＬＥＤ 的控 制 有 四种 状 态，可 由 表 １ 显示出来。
表 １ 如 图 ４ 所 示。单 片 机 初始 化 包 括关 闭 看 门 狗 、时 钟 初 始 化 、端 口初 始 化，以及 定 时 器和 中 断 的 初 始 化 。ＯＬＥＤ 初 始 化 包 括 开 显 示 、设 置 显 示 模 式 、设 置 对 比 度 控 制 器 、对 比 度 设 置 （１～ ２５６）、设 置 行 列 起 始 地 址 、设 置 具 体 位 置 颜 色 、设 置 串 口 管 脚 配 置。清 ＯＬＥＤ 屏和 ＯＬＥＤ 显示都 是 往 ＧＤＤＲＡＭ 里 写 数 据，包 括 读状态、写命令、写 数 据 子程 序，清 ＯＬＥＤ 屏就 全 写 “０”，ＯＬＥＤ 显 示 只 要 写 入 所 要 显 示 的 文 字 或 图 片 的 字 符 代 码 即 可 。每 次 写 （命 令 或 数 据）之 前 都 要 读 状 态，看 最 高 位 Ｄ７ 是 否 为 “０”，也 称 之 为 “忙 ”检测，如 果 为“１”，表 示 “忙 ”；反之 为 “闲 ”，在“闲 ”的 状 况 下 才 可以写操作。
您的论文得到两院院士关注 文章编号：１００８－ ０５７０（２００８）０７－ ２－ ０２８３－ ０３
电子设计
基于 Ｃ８０５１Ｆ 的 ＯＬＥＤ 控制电路的设计
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉｇ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｎ ｔｒｏ ｌ Ｃｉｒｃｕ ｉｔ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｃ８０５１Ｆ
（１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所；２．中国科学院研究生院） 郑 喜 凤 １ 侯 世 敏 １，２
命令，即可有效地完成读写的工作。
４ 文字和图片的显示
ＶＧＧ１２８６４Ｇ 内 置 １２８×６４ ｂｉｔｓ 的 显 示 存 储 器， 用 于 存 储 显 示 数 据， 图 ５ 为 ＲＡＭ 的 地 址 结 构 。ＲＡＭ 容 量 为 １２８×６４＝８１９２ ｂｉｔｓ，它 被 分 成 ８ 页 （ｐａｇｅ０－ ｐａｇｅ７），每 页 ８ 行，每 页 的 第 一 列 刚 好 是 一 个 字 节 ，低 位 在 上 ，高 位 在 下 ；显 示 屏 上 各 像 素 点 的 显 示 状 态 与显示存储器的各位二进制数据一一对应， 显示存储器的数据 直接作为图形显示的驱动信号。数据显示为“１”，相 应 的 像素 点 显 示；数 据 显 示 为 “０”，相 应 的 像 素 点 不 显 示 。
ＳＳＤ１３０３ 是 晶 门 公 司 推 出 的 驱 动 单 色 ＯＬＥＤ 的 ＩＣ， 采 用
ＴＡＢ 封装 。这 种 基于 ＣＭＯＳ 工 艺 的驱 动 ＩＣ 集 成 了 行 、 列 驱 动
器 、振 荡 器 、对 比 度 控 制 器 和 图 形 数 据 存 储 器 （ＧＤＤＲＡＭ），很 大
程 度 地 减 少 了 外 围 器 件 和 功 耗 。 可 支 持 的 最 大 分 辨 率 为 １３２×
６４，其中 ＯＬＥＤ 屏底部 １３２×１６ 的点阵区域可 以显 示 ４ 色 的局 域
色， 并可编程实现 ６４ 级灰度， 当用于单色显示 时， 可 编 程 控制
２５６ 级 对 比度 。根 据 所使 用 微 处理 器（ＭＰＵ）的 不同，它 提 供 ８ 位
６８００ 系 列 ＭＰＵ 并行 、８ 位 ８０８０ 系 列 ＭＰＵ 并 行 和 Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈ－