模拟电路第五章
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RS 0 R/W 0 D7 0 D6 1 D5 D4 D3 D2 D1 D0
CGRAM的地址
功能：设置用户自定义CGRAM的地址，对用户自定义CGRAM访问 时，要先设定CGRAM的地址，地址范畴0~63。
（8）显示缓冲区DDRAM地址设置命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
06 46
07 47
08 48
09 49
0A 4A
0B 4B
0C 4C
0D 4D
0E 4E
0F 4F
10 50
„„ „„
27 67
HD44780 内藏的字 符发生存 储器 （ROM） 已经存储 了160个不 同的点阵 字符图形。
3. 指令格式与指令功能
LCD控制器HD44780内有多个 RS R/W 寄存器，通过RS和R/W引脚共 0 同决定选择哪一个寄存器，选 0 择情况如表。 0 1
（2）光标复位命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0 D5 0 D4 0 D3 0 D2 0 D1 1 D0 0
功能：设定当写入一个字节后，光标的移动方向以及后面的内 容是否移动。 当I/D=1时，光标从左向右移动；I/D=0时，光标从右向左移动。 当S=1时，内容移动，S=0时，内容不移动。 （3）输入方式设置命令 格式：
0
R/W
0
D7
0
D6
0
D5
0
D4
0
D3
1
D2
D
D1
C
D0
B
功能：控制显示的开关，当D=1时显示，D=0时不显示。 控制光标开关，当C=1时光标显示，C=0时光标不显示。 控制字符是否闪烁，当B=1时字符闪烁，B=0时字符不闪烁。 （5）光标移位置命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0 D5 0 D4 1 D3 D2 D1 * D0 * S/C R/L
1. 字符型液晶显示模块RT-1602C的外观和引脚
字符型液晶显示模块RT-1602C是2行16个字的5×7点阵图 形来显示字符的液晶显示器。
字符型LCM RT-1602C
RT-1602C采用标准的16脚接口，各引脚情况如下： 1脚：VSS，电源地 2脚：VDD，+5V电源 3脚：VL，液晶灰度调整，使用可变电阻调整，通常接地 4脚：RS，数据/命令选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指 令寄存器。 5脚：R/W，读/写选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当 RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平 R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入 数据。 6脚：E，端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 7～14脚：D0～D7，为8位双向数据线。 15脚：BLA，背光源正极 16脚：BLK，背光源负极
；写入命令子程序。 WC51R：ACALL F_BUSY CLR E CLR RS CLR RW SETB E MOV P1，ACC CLR E ACALL DELAY RET ；写入数据子程序。 WC51DDR：ACALL F_BUSY CLR E SETB RS CLR RW SETB E MOV P1，ACC CLR E ACALL DELAY RET
MOV A，#11000101B ；写入显示缓冲区起始地址为第2行第6列。 ACALL WC51R MOV A，“B” ；第2行第6列显示字母“B”。 ACALL WC51DDR MOV A，“Y” ；第2行第7列显示字母“Y”。 ACALL WC51DDR MOV A，“E” ；第2行第8列显示字母“E”。 ACALL WC51DDR LOOP：AJMP LOOP ；初始化子程序 INIT：MOV A，#00000001H ；清屏 ACALL WC51R MOV A，#00111000B ；使用8位数据，显示两行，使用5*7的字型。 LCALL WC51R MOV A，#00001110B ；显示器开，光标开，字符不闪烁。 LCALL WC51R MOV A，#00000110B ；字符不动，光标自动右移一格。 LCALL WC51R RET
9.1.2 LCD显示器与单片机的接口应用
【例】下图是LCD显示器与8051单片机的接口图，编程在LCD 显示器的第一行、第一列开始显示“GOOD”，第二行、第6
列开始显示“BYE”。
P1.0 P1.7 P2.7 P2.1 P2.0 …… 8051 +5V OV OV R=10欧姆 1/2W DB0 DB7 E R/W RS RT-1602 VL P=10K BLK BLK …… ……
（10）写DDRAM或CGRAM命令 格式：
RS 1 R/W 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 写入的数据
功能：向DDRAM或CGRAM当前位置中写入数据。对DDRAM或 CGRAM写入数据之前须设定DDRAM或CGRAM的地址。
（11）读DDRAM或CGRAM命令 格式：
RS 1 R/W 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读出的数据
• HD44780有80个字节的显示缓冲区，分两行，地址分别为 00H~27H，40H~67H，它下实际显示位置的排列顺序跟 LCD的型号有关，液晶显示模块RT-1602C的显示地址与实 际显示位置的关系如下图所示。
LCD 16 字×2 行
Fra Baidu bibliotek
00 40
01 41
02 42
03 43
04 44
05 45
汇编语言程序： RS BIT P2.0 RW BIT P2.1 E BIT P2.7 ORG 00H AJMP START ORG 50H ；主程序 START：MOV SP，#50H ACALL INIT MOV A，#10000000B ；写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列。 ACALL WC51R MOV A，“G” ；第1行第1列显示字母“G”。 ACALL WC51DDR MOV A，“O” ；第1行第2列显示字母“O”。 ACALL WC51DDR MOV A，“O” ；第1行第3列显示字母“O”。 ACALL WC51DDR MOV A，“D” ；第1行第4列显示字母“D”。 ACALL WC51DDR
扭曲向列型LCD的结构
9.1.1 字符型点阵式LCD 在实际应用中，用户很少直接设计LCD显示器驱动接口， 一般是直接使用专用的LCD显示驱动器和LCD显示模块LCM （Liquid Crystal Display Module）。 LCM是把LCD显示屏、背景光源、线路板和驱动集成 电路等部件构造成一个整体，作为一个独立部件使用。其特点 是功能较强、易于控制、接口简单，在单片机系统中应用较多。 其内部结构如下页图所示。 LCM一般带有内部显示RAM和字 符发生器，只要输入ASCII码就可以进行显示。 常用的有16字1行、16字2行、20字2行和40字2行 等的字符液晶显示模块。这些LCM虽然显示字数各不相同，但 是都具有相同的输入输出界面。本节将以162字符型液晶显 示模块RT-1602C为例，详细介绍字符型液晶显示模块的应用。
第9章
MCS-51单片机的其 他接口
本章内容： 9.1 MCS-51单片机与LCD的接口 9.2 MCS-51单片机与I2C的接口 9.3 MCS-51单片机与日历时钟芯片的接口
9.1 MCS-51单片机与LCD的接口
液晶显示器简称LCD（Liquid Crystal Diodes）是利用液晶经 过处理后能够改变光线传输方向的特性，达到显示字符或者图 形的目的。其特点是体积小、重量轻、功耗极低、显示内容丰 富、寿命长、抗干扰能力强等特点，在单片机应用系统中有着 日益广泛的应用。 LCD分类：笔段式和点阵式（可分为字符型和图像型）。
2. 字符型液晶显示模块RT-1602C的内部结构
液晶显示模块RT-C1602C的内部结构可以分成三部分：LCD 控制器、LCD驱动器、LCD显示器。 控制器采用HD44780，驱动器采用HD44100。 HD44780是集控制器，驱动器于一体，专用于字符显示控制驱动 集成电路，是字符型液晶显示控制器的代表电路。 HD44100是作扩展显示字符位的。
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0
0
0
0
0
0
0
1
I/D
S
功能：设定当写入一个字节后，光标的移动方向以及后面的 内容是否移动。 当I/D=1时，光标从左向右移动；I/D=0时，光标从右向左移动。 当S=1时，内容移动，S=0时，内容不移动。
（4）显示开关控制命令 格式：
RS
C语言编程： #include <reg51.h> #define uchar unsigned char sbit RS=P2^0； sbit RW=P2^1； sbit E=P2^7； void delay(void)； void init(void)； void wc5r(uchar i)； void wc51ddr(uchar i)； void fbusy(void)； //主函数 void main() { SP=0x50； init()； wc51r(0x80)； //写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列 wc51ddr(0x44)； //第1行第1列显示字母“G” wc51ddr(0x4f)； //第1行第2列显示字母“O” wc51ddr(0x4f)； //第1行第3列显示字母“O” wc51ddr(0x47)； //第1行第4列显示字母“D”
功能：移动光标或整个显示字幕移位。 当S/C=1时整个显示字幕移位，当S/C=0时只光标移位。 当R/L=1时光标右移，R/L=0时光标左移。
（6）功能设置命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0 D5 1 D4 DL D3 N D2 F D1 * D0 *
功能：设置数据位数，当DL=1时数据位为8位，DL=0时数据 位为4位。 设置显示行数，当N=1时双行显示，N=0时单行显示。 设置字形大小，当F=1时5×10点阵，F=0时为5×7点阵。 （7）设置字库CGRAM地址命令 格式：
wc51r(0xc5)； wc51ddr(0x42)； wc51ddr(0x59)； wc51ddr(0x45)； while(1)； } //初始化函数 void init() { wc51r(0x01)； wc51r(0x38)； wc51r(0x0e)； wc51r(0x06)； }
；检查忙子程序 F_BUSY：PUSH ACC ；保护现场 PUSH DPH PUSH DPL PUSH PSW WAIT：CLR RS SETB RW CLR E SETB E MOV A，P1 CLR E JB ACC.7，WAIT ；忙，等待 POP PSW ；不忙，恢复现场 POP DPL POP DPH POP ACC ACALL DELAY RET
寄存器及操作 指令寄存器写入 忙标志和地址计数器读出 数据寄存器写入 数据寄存器读出
总共有11条指令，它们的 格式和功能如下：
（1）清屏命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0
1 1
0 1
D5 0
D4 0
D3 0
D2 0
D1 0
D0 1
功能：清除屏幕，将显示缓冲区DDRAM的内容全部写入空 格（ASCII20H）。 光标复位，回到显示器的左上角。 地址计数器AC清零。
DDRAM的地址
功能：设置当前显示缓冲区DDRAM的地址，对DDRAM访问时， 要先设定DDRAM的地址，地址范畴0~127。 （9）读忙标志及地址计数器AC命令 格式：
RS 0 R/W 1 D7 BF D6 D5 D4 D3 AC的值 D2 D1 D0
功能：读忙标志及地址计数器AC， 当BF=1时则表示忙，这时不能接收命令和数据；BF=0时表示不忙。 低7位为读出的AC的地址，值为0~127。
功能：从DDRAM或CGRAM当前位置中读邮数据。当DDRAM或 CGRAM读出数据时，先须设定DDRAM或CGRAM的地址。
4．LCD显示器的初始化
LCD使用之前须对它进行初始化，初始化可通过复位完成，也 可在复位后完成，初始化过程如下： 1）清屏。 2）功能设置。 3）开/关显示设置。 4）输入方式设置。
CGRAM的地址
功能：设置用户自定义CGRAM的地址，对用户自定义CGRAM访问 时，要先设定CGRAM的地址，地址范畴0~63。
（8）显示缓冲区DDRAM地址设置命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 1 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
06 46
07 47
08 48
09 49
0A 4A
0B 4B
0C 4C
0D 4D
0E 4E
0F 4F
10 50
„„ „„
27 67
HD44780 内藏的字 符发生存 储器 （ROM） 已经存储 了160个不 同的点阵 字符图形。
3. 指令格式与指令功能
LCD控制器HD44780内有多个 RS R/W 寄存器，通过RS和R/W引脚共 0 同决定选择哪一个寄存器，选 0 择情况如表。 0 1
（2）光标复位命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0 D5 0 D4 0 D3 0 D2 0 D1 1 D0 0
功能：设定当写入一个字节后，光标的移动方向以及后面的内 容是否移动。 当I/D=1时，光标从左向右移动；I/D=0时，光标从右向左移动。 当S=1时，内容移动，S=0时，内容不移动。 （3）输入方式设置命令 格式：
0
R/W
0
D7
0
D6
0
D5
0
D4
0
D3
1
D2
D
D1
C
D0
B
功能：控制显示的开关，当D=1时显示，D=0时不显示。 控制光标开关，当C=1时光标显示，C=0时光标不显示。 控制字符是否闪烁，当B=1时字符闪烁，B=0时字符不闪烁。 （5）光标移位置命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0 D5 0 D4 1 D3 D2 D1 * D0 * S/C R/L
1. 字符型液晶显示模块RT-1602C的外观和引脚
字符型液晶显示模块RT-1602C是2行16个字的5×7点阵图 形来显示字符的液晶显示器。
字符型LCM RT-1602C
RT-1602C采用标准的16脚接口，各引脚情况如下： 1脚：VSS，电源地 2脚：VDD，+5V电源 3脚：VL，液晶灰度调整，使用可变电阻调整，通常接地 4脚：RS，数据/命令选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指 令寄存器。 5脚：R/W，读/写选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当 RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平 R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入 数据。 6脚：E，端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 7～14脚：D0～D7，为8位双向数据线。 15脚：BLA，背光源正极 16脚：BLK，背光源负极
；写入命令子程序。 WC51R：ACALL F_BUSY CLR E CLR RS CLR RW SETB E MOV P1，ACC CLR E ACALL DELAY RET ；写入数据子程序。 WC51DDR：ACALL F_BUSY CLR E SETB RS CLR RW SETB E MOV P1，ACC CLR E ACALL DELAY RET
MOV A，#11000101B ；写入显示缓冲区起始地址为第2行第6列。 ACALL WC51R MOV A，“B” ；第2行第6列显示字母“B”。 ACALL WC51DDR MOV A，“Y” ；第2行第7列显示字母“Y”。 ACALL WC51DDR MOV A，“E” ；第2行第8列显示字母“E”。 ACALL WC51DDR LOOP：AJMP LOOP ；初始化子程序 INIT：MOV A，#00000001H ；清屏 ACALL WC51R MOV A，#00111000B ；使用8位数据，显示两行，使用5*7的字型。 LCALL WC51R MOV A，#00001110B ；显示器开，光标开，字符不闪烁。 LCALL WC51R MOV A，#00000110B ；字符不动，光标自动右移一格。 LCALL WC51R RET
9.1.2 LCD显示器与单片机的接口应用
【例】下图是LCD显示器与8051单片机的接口图，编程在LCD 显示器的第一行、第一列开始显示“GOOD”，第二行、第6
列开始显示“BYE”。
P1.0 P1.7 P2.7 P2.1 P2.0 …… 8051 +5V OV OV R=10欧姆 1/2W DB0 DB7 E R/W RS RT-1602 VL P=10K BLK BLK …… ……
（10）写DDRAM或CGRAM命令 格式：
RS 1 R/W 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 写入的数据
功能：向DDRAM或CGRAM当前位置中写入数据。对DDRAM或 CGRAM写入数据之前须设定DDRAM或CGRAM的地址。
（11）读DDRAM或CGRAM命令 格式：
RS 1 R/W 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 读出的数据
• HD44780有80个字节的显示缓冲区，分两行，地址分别为 00H~27H，40H~67H，它下实际显示位置的排列顺序跟 LCD的型号有关，液晶显示模块RT-1602C的显示地址与实 际显示位置的关系如下图所示。
LCD 16 字×2 行
Fra Baidu bibliotek
00 40
01 41
02 42
03 43
04 44
05 45
汇编语言程序： RS BIT P2.0 RW BIT P2.1 E BIT P2.7 ORG 00H AJMP START ORG 50H ；主程序 START：MOV SP，#50H ACALL INIT MOV A，#10000000B ；写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列。 ACALL WC51R MOV A，“G” ；第1行第1列显示字母“G”。 ACALL WC51DDR MOV A，“O” ；第1行第2列显示字母“O”。 ACALL WC51DDR MOV A，“O” ；第1行第3列显示字母“O”。 ACALL WC51DDR MOV A，“D” ；第1行第4列显示字母“D”。 ACALL WC51DDR
扭曲向列型LCD的结构
9.1.1 字符型点阵式LCD 在实际应用中，用户很少直接设计LCD显示器驱动接口， 一般是直接使用专用的LCD显示驱动器和LCD显示模块LCM （Liquid Crystal Display Module）。 LCM是把LCD显示屏、背景光源、线路板和驱动集成 电路等部件构造成一个整体，作为一个独立部件使用。其特点 是功能较强、易于控制、接口简单，在单片机系统中应用较多。 其内部结构如下页图所示。 LCM一般带有内部显示RAM和字 符发生器，只要输入ASCII码就可以进行显示。 常用的有16字1行、16字2行、20字2行和40字2行 等的字符液晶显示模块。这些LCM虽然显示字数各不相同，但 是都具有相同的输入输出界面。本节将以162字符型液晶显 示模块RT-1602C为例，详细介绍字符型液晶显示模块的应用。
第9章
MCS-51单片机的其 他接口
本章内容： 9.1 MCS-51单片机与LCD的接口 9.2 MCS-51单片机与I2C的接口 9.3 MCS-51单片机与日历时钟芯片的接口
9.1 MCS-51单片机与LCD的接口
液晶显示器简称LCD（Liquid Crystal Diodes）是利用液晶经 过处理后能够改变光线传输方向的特性，达到显示字符或者图 形的目的。其特点是体积小、重量轻、功耗极低、显示内容丰 富、寿命长、抗干扰能力强等特点，在单片机应用系统中有着 日益广泛的应用。 LCD分类：笔段式和点阵式（可分为字符型和图像型）。
2. 字符型液晶显示模块RT-1602C的内部结构
液晶显示模块RT-C1602C的内部结构可以分成三部分：LCD 控制器、LCD驱动器、LCD显示器。 控制器采用HD44780，驱动器采用HD44100。 HD44780是集控制器，驱动器于一体，专用于字符显示控制驱动 集成电路，是字符型液晶显示控制器的代表电路。 HD44100是作扩展显示字符位的。
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0
0
0
0
0
0
0
1
I/D
S
功能：设定当写入一个字节后，光标的移动方向以及后面的 内容是否移动。 当I/D=1时，光标从左向右移动；I/D=0时，光标从右向左移动。 当S=1时，内容移动，S=0时，内容不移动。
（4）显示开关控制命令 格式：
RS
C语言编程： #include <reg51.h> #define uchar unsigned char sbit RS=P2^0； sbit RW=P2^1； sbit E=P2^7； void delay(void)； void init(void)； void wc5r(uchar i)； void wc51ddr(uchar i)； void fbusy(void)； //主函数 void main() { SP=0x50； init()； wc51r(0x80)； //写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列 wc51ddr(0x44)； //第1行第1列显示字母“G” wc51ddr(0x4f)； //第1行第2列显示字母“O” wc51ddr(0x4f)； //第1行第3列显示字母“O” wc51ddr(0x47)； //第1行第4列显示字母“D”
功能：移动光标或整个显示字幕移位。 当S/C=1时整个显示字幕移位，当S/C=0时只光标移位。 当R/L=1时光标右移，R/L=0时光标左移。
（6）功能设置命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0 D5 1 D4 DL D3 N D2 F D1 * D0 *
功能：设置数据位数，当DL=1时数据位为8位，DL=0时数据 位为4位。 设置显示行数，当N=1时双行显示，N=0时单行显示。 设置字形大小，当F=1时5×10点阵，F=0时为5×7点阵。 （7）设置字库CGRAM地址命令 格式：
wc51r(0xc5)； wc51ddr(0x42)； wc51ddr(0x59)； wc51ddr(0x45)； while(1)； } //初始化函数 void init() { wc51r(0x01)； wc51r(0x38)； wc51r(0x0e)； wc51r(0x06)； }
；检查忙子程序 F_BUSY：PUSH ACC ；保护现场 PUSH DPH PUSH DPL PUSH PSW WAIT：CLR RS SETB RW CLR E SETB E MOV A，P1 CLR E JB ACC.7，WAIT ；忙，等待 POP PSW ；不忙，恢复现场 POP DPL POP DPH POP ACC ACALL DELAY RET
寄存器及操作 指令寄存器写入 忙标志和地址计数器读出 数据寄存器写入 数据寄存器读出
总共有11条指令，它们的 格式和功能如下：
（1）清屏命令 格式：
RS 0 R/W 0 D7 0 D6 0
1 1
0 1
D5 0
D4 0
D3 0
D2 0
D1 0
D0 1
功能：清除屏幕，将显示缓冲区DDRAM的内容全部写入空 格（ASCII20H）。 光标复位，回到显示器的左上角。 地址计数器AC清零。
DDRAM的地址
功能：设置当前显示缓冲区DDRAM的地址，对DDRAM访问时， 要先设定DDRAM的地址，地址范畴0~127。 （9）读忙标志及地址计数器AC命令 格式：
RS 0 R/W 1 D7 BF D6 D5 D4 D3 AC的值 D2 D1 D0
功能：读忙标志及地址计数器AC， 当BF=1时则表示忙，这时不能接收命令和数据；BF=0时表示不忙。 低7位为读出的AC的地址，值为0~127。
功能：从DDRAM或CGRAM当前位置中读邮数据。当DDRAM或 CGRAM读出数据时，先须设定DDRAM或CGRAM的地址。
4．LCD显示器的初始化
LCD使用之前须对它进行初始化，初始化可通过复位完成，也 可在复位后完成，初始化过程如下： 1）清屏。 2）功能设置。 3）开/关显示设置。 4）输入方式设置。