32位微机原理与接口技术液晶显示制作(通信专业毕业设计)
摘 要
微机原理与接口技术是计算机与通信工程专业的重要课程之一,与课程配套的教学实验对学生的学习也是至关重要的。传统的微机接口实验都以LED作为显示接口,存在显示信息量少、不能显示中文字符和图形等缺点。开发具有液晶显示接口的微机接口实验系统,对更好地掌握高档微机接口技术具有较大的意义。
本文首先对原32位微机实验系统进行了研究和分析,在原微机实验系统上增加了液晶显示模块。设计了液晶显示模块和32位微机实验系统的接口电路,编制了液晶显示模块的驱动程序。通过安装、调试,成功地实现了32位微机实验系统的液晶显示功能。
关键词:点阵图形液晶显示器;微机接口技术;驱动程序
目 录
第1章 绪论 4
1.1背景 4
1.2研究目的 4
1.3主要研究内容 5
第2章 JD-PIT 32位微机实验系统研究分析 6
2.1 JD-PIT实验系统的构成及特点 6
2.11系统构成 6
2.12系统功能及特点 7
2.2 JD-PIT实验系统的硬件环境 8
2.21 JD-PIT实验箱电路结构 8
2.22扩展接口实验单元 9
2.3 系统使用的ISA部分仿真信号 10
第3章 液晶显示模块电路设计 12
3.1 液晶的发展趋势及原理介绍 12
3.2液晶显示器件简介 14
3.3 液晶显示单元电路设计 21
3.31 LED显示单元分析 21
3.32 液晶显示单元电路设计要求及思路 22
3.33 液晶显示单元原理图及PCB设计 22
第4章 32位微机液晶显示模块驱动程序设计 24
4.1基本输入输出子程序 24
4.2键盘测试程序的设计与实现 26
第5章 结论与展望 40
参考文献 41
致谢 42
附录 43
附录1:ST7920A用户指令集 43
附录2:字符表 45
附录3:键盘测试程序源程序清单 46
第1章 绪论
1.1背景
人们所接受的信息中有70%来自于人的视觉,无论用何种方式获取的信息最终需要有某种显示方式来表示。在各种显示技术中,以液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display)为代表的平板显示器发展最快、应用最广。LCD是典型的光电器件,它以材料科学为基础,综合利用了精密机械、光电及计算机技术,并正在微机械、微光学、纤维光学等前沿领域研究基础上,向高集成化、智能化方向发展。
液晶显示模块( LCM即Liquid Crystal Display Module)是将液晶显示器件(LCD)、连接件、控制、驱动电路和PCB电路板、背光源、结构件装配在一起的组件。由于点阵型液晶显示器件的引线众多,用户使用极不方便,所以制造商将点阵型液晶显示器件和驱动器做在一块板上成套出售,这种产品称为液晶显示模块或模组[1]。
液晶显示技术的普及应用和发展,给仪器、设备的小型化及智能化带来了光辉的前景,特别是点阵图形式液晶显示模块,它具有体积小、重量轻、低电压、低功耗之优点,因而在显示内容和显示功能等方面表现出了独特的性能。由于液晶显示器已成为日常工作和生活中各种显示仪器、仪表和袖珍电子产品的重要组成部分,因此对于点阵图形液晶显示器件(模块)的开发、设计、应用和研究具有重要意义。
当前大多数高校中的微机原理的教学还一直停留在16位微机的内容上,使得我们非常缺乏大量能够掌握32位微机系统应用开发的人才,以至于32位微机系统应用开发的力量非常薄弱,与国外发展的水平产生了很大的差距,这已成为限制我国科技和经济快速发展的一个重要因素。所以从我国建设和发展的层面上来说,迅速开展32位微机原理的教学具有非常的紧迫性。
对于各学校来说,由于开展32位微机教学,使得教学内容可以贴近当前实际,提高了教学层次,同时促进了教师及学生科研和开发水平的提高,一方面能够解决当前微机应用开发中存在的关键技术问题,满足社会中对计算机技术开发的需求,另一方面,也对学生的良好就业提供了重要支持。因而对用人单位来说,也解决了他们找不到掌握32位微机系统应用开发人才的困扰。由此看来,对社会、对学校、对学生这几方面来说,开发32位微机原理实验系统都是非常重要和急迫的。本设计开发将在江大江电科教仪器公司开发的JD-PIT实验及开发系统上添加液晶显示模块。
1.2研究目的
随着现代计算机技术的快速发展,以Intel80x86(32位)高级微处理器为核心、以Windows操作系统为主流应用环境的微机系统日益普及,其应用性的开发也随之不断增加,因此这就需要尽早尽快在高校中普及开展32位微机的教学,培养出适应我国经济建设飞速发展需求的高质量计算机研发人才队伍。
微型计算机由过去的以8086/8088CPU为核心的16位微机系统发展到当今的以奔腾处理器为核心的32位微机系统。16位微机系统是一个以DOS操作系统为使用环境、进行单任务处理的简单系统,其功能相对有限;而32位微机系统是以Windows操作系统为主流使用环境、进行多任务处理的复杂系统,其主要功能是支持多媒体和网络应用。如今,绝大多数微机系统应用开发都与其多媒体和网络功能相关。
本课题来源于有厂家要求的实验室自拟项目。厂家负责提供合格的STN型点阵图形液晶屏,我方负责根据此液晶屏来设计点阵图形液晶显示模块。
1.3主要研究内容
服务于设计一个点阵图形液晶显示模块来代替实验板上的LED显示模块这一要求,课题的主要研究内容就是要研究原LED模块的工作原理、键盘扫描原理、液晶显示器件指令集及驱动的基本原理与方法,液晶显示驱动器原理及液晶显示模块的电路构成,液晶显示模的块连接方式。
具体内容包括液晶显示模块的结构设计、电路设计、用于液晶显示控制的控制板的原理图设计、液晶显示驱动程序的软件编程。
参考文献
[1]李维是,郭强,液晶显示器件应用技术,北京邮电学院出版社,1992
[2]范志新,液晶器件工艺基础,北京邮电大学出版社,2000
[3]高鸿锦,为更快更健康地发展我国液晶产业而努力,现代显示,2001
[4]赵志海,液晶显示器及其应用,国际光电与显示,2001
[5]郭强,液晶显示应用技术,电子工业出版社,2000
[6]李宏,张家田,液晶显示器件应用技术,机械工业出版社,2004.2
[7]TOSHIBA CMOS DIGITAL INTEGRATED CIRCUIT SIL[CONMONO-LITHIC T6A39. TOSHIBA CORP., 2001
[8]永胜,LCD模块用电源电路,电讯技术,1995
[9]http://www.guoxian.com/ 南京国显电子公司
[10]Hitoshi Tanaka and Masakazu Aoki,"A Precise On-Chip Vohage Generator For aGigascaIe DIIAM with a Negative Word-Line Scheme," IEEE J.Solid-StateCircuits. vol SC-34, pp. 1084-1089, August 1999
[11]http://www.gpt.com.cn/ 金鹏科技有限公司
[12]高鹏,安涛,寇怀成,电路设计与制版Protel99入门与提高,人民邮电出版社,2000.2
[13]李芷,微型计算机原理与接口,东南大学出版社,1996.4