1、LCD顯示驅動概述

在上一章節GPIO中斷的學習中，我們通過LCD液晶來顯示中斷的發生次數，很直觀的知道了程序的運行情況，但這也只是LCD的一個小應用。在以后的學習和開發中，LCD作為顯示單元，會愈發顯示出它的重要性。那么接下來就開始介紹ME32F030的LCD驅動。學習前先對其做個簡單的概述。

ME32F030的LCD 顯示驅動通過自動地創建交流段和公共電壓信號來直接驅動 LCD。它可以支持靜態，1/2，1/3，1/4，1/5 和 1/6 占空比 的 LCD 面板。.最多可以支持 6 個公共電壓端和 16 個段組合（共計 96）的 LCD 顯示面板。

主要特征有：

? 多達 96 個點(6x16)

? 可配置公共電壓信號（Common） 0-5

? 可配置段電壓信號（Segment） 0-16

? 支持靜態，1/2 偏壓和 1/3 偏壓電壓

? 六種顯示模式：靜態，1/2 占空比，1/3 占空比，1/4 占空比，1/5 占空比或 1/6 占空比

? 可配置的幀頻率

? 在數字模式下，支持 8 個 7 段 LED

其對應的復用管腳映射圖如下:

圖1 LCD寄存器0

2、LCD驅動寄存器

液晶顯示的驅動還是比較饒的，因此肯定會有專門的LCD驅動寄存器，來輔助完成LCD液晶的驅動工作。ME32F030的LCD液晶驅動寄存器總覽如圖所示：

圖2 LCD寄存器0

2-1 LCD控制寄存器0

查看LCD控制寄存器的列表，獲知LCD驅動是支持 LCD 輸出和 LED 輸出兩種工作模式的。因此要根據自己的實際情況使能相應的功能。這里需要注意的是，在 LED 模式下，LEDINV位決定著共陰極/共陽極顯示，一定要根據實際電路進行選擇。

圖3 LCD寄存器0

2-2 LCD控制寄存器1

在使能了相應的驅動工作方式后，就需要對控制模式以及輸出參數進行設置。有LCD顯示占空比選擇、偏壓選擇、掃描周期頻率需要配置。

圖4 LCD控制寄存器1

2-3 數據映射寄存器

需要讓LCD顯示期望的數據時，只要向數據映射寄存器0~3寫入相應的值即可。隨后就會按預先設定自動輸出到相應的 LCD 管腳上。

2-4 LCD驅動使能控制器0

該寄存器決定著LCD COM0~5的輸出控制，相應的BIT位置1來使能對應的COM。

圖5 LCD使能寄存器0

2-5 LCD驅動使能控制器1

該寄存器決定著LCD Segment0~16的輸出控制，相應的BIT位置1來使能對應的 Segment。

圖6 LCD使能寄存器1

3、LCD驅動函數

在例程LIB->common->Drivers->Source文件夾內有lcd.c文件，這個就是提供的LCD驅動文件，里面包含了一些基本的驅動函數，使用起來十分方便。下面會對每個函數進行講解。

3-1 LCD初始化

在每段源代碼的后面，筆者對其進行一下注釋，方便大家快速掌握和使用這個函數。這個函數的4個參數的意義如下：

Mode：LCD的輸出模式，可選LCD_MODE、LED_MODE。

Duty：顯示占空比，可選DUTY_1 ~ DUTY_8.

Biasanod：LCD輸出模式下代表偏置電壓，可選LCD_BIAS_3（1/3偏壓）、LCD_BIAS_2（1/2偏壓）。LED輸出模式下代表共正極/共負極選擇。

Finhz：COM掃描周期頻率，手冊推薦80-100Hz。

voidLCD_Init(uint8_tmode,uint8_tduty,uint8_tbiasanode,uint8_tfinhz)
{
SYSCON->SYSAHBCLKCTRL_b.LCD_CLK=1;//LCD時鐘使能
SYSCON->PRESETCTRL_b.LCD_RST_N=0;//LCD復位操作
SYSCON->PRESETCTRL_b.LCD_RST_N=1;
//disableoutput

LCD->LCDOUTEN0=0;//LCDCOM口初始化（禁止輸出）
LCD->LCDOUTEN1=0;//LCDSEG口初始化（禁止輸出）
//setduty

LCD->LCDCTRL1_b.DUTY=duty;//LCD顯示占空比
if((finhz>0)  (duty>0))
LCD->LCDCTRL1_b.FREQDIV=SystemCoreClock/(duty*finhz);//LCDCOM掃描周期頻率

if(mode==LCD_MODE)
{
SYSCON->PDRUNCFG_b.LCD_PD=0;//LCD電壓發生器上電
LCD->LCDCTRL1_b.BIAS=biasanode;//偏置電壓選擇
LCD->LCDCTRL0_b.LCDEN=1;//選擇為LCD輸出模式
LCD->LCDCTRL0_b.LEDEN=0;
}
elseif(mode==LED_MODE)
{
SYSCON->PDRUNCFG_b.LCD_PD=1;//LCD電壓發生器掉電
LCD->LCDCTRL0_b.LEDINV=biasanode;//LED共正極/共負極選擇
LCD->LCDCTRL0_b.LEDEN=1;//選擇為LED輸出模式
LCD->LCDCTRL0_b.LCDEN=0;
}
return;
}

3-2 LCD輸出使能

這段函數控制著LCD的COM端口和SEGMEN端口的輸出使能，可以根據實際需求來進行配置。比如開發板使用了COM0~COM3，SEG0~SEG7。因此comchannel參數的低4位都是置1的，即輸入參數應該為0xF。同理，segchannel的低8位都是置1的，即輸入參數應該為0xFF。

voidLCD_EnableOutput(uint8_tcomchannel,uint16_tsegchannel)
{
LCD->LCDOUTEN0_b.LCDCOMEN=comchannel;
LCD->LCDOUTEN1_b.LCDSEGEN=segchannel;
return;
}

3-3 LCD功能關閉

這段函數的作用是關閉LCD外設功能，通過LCD電壓發生器，并且關閉其時鐘。

voidLCD_Deinit(void)
{
SYSCON->PDRUNCFG_b.LCD_PD=1;//LCD電壓發生器掉電
SYSCON->SYSAHBCLKCTRL_b.LCD_CLK=0;//LCD時鐘關閉
return;
}

3-4 LCD全顯

這段函數的功能是數據映射寄存器全部置位，從而全部顯示。

voidLCD_LightFullScreen(void)
{
LCD->MEMMAP0=0xFFFFFFFF;
LCD->MEMMAP1=0xFFFFFFFF;
LCD->MEMMAP2=0xFFFFFFFF;
LCD->MEMMAP3=0xFFFFFFFF;
return;
}

3-5 LCD清屏

這段函數的功能是數據映射寄存器全部清0，從而快速清屏。

voidLCD_ClearScreen(void)
{
LCD->MEMMAP0=0;
LCD->MEMMAP1=0;
LCD->MEMMAP2=0;
LCD->MEMMAP3=0;
return;
}

4、端口中斷例程

介紹完LCD常用的驅動函數，接下來用個小例程來演示LCD的驅動。測試程序的代碼如下：

voidlcd_PortInit(void)
{
//initialLCDpin
PB_2_INIT(PB_2_LCD_COM0);//LCD_COM0:PB_2
PB_10_INIT(PB_10_LCD_COM1);//LCD_COM1:PB_10
PB_11_INIT(PB_11_LCD_COM2);//LCD_COM2:PB_11
PB_6_INIT(PB_6_LCD_COM3);//LCD_COM3:PB_6

PB_12_INIT(PB_12_LCD_SEG0);//LCD_SEG0:PB_12
PB_13_INIT(PB_13_LCD_SEG1);//LCD_SEG1:PB_13
PB_14_INIT(PB_14_LCD_SEG2);//LCD_SEG2:PB_14
PB_15_INIT(PB_15_LCD_SEG3);//LCD_SEG3:PB_15
PA_8_INIT(PA_8_LCD_SEG4);//LCD_SEG4:PA_8
PA_9_INIT(PA_9_LCD_SEG5);//LCD_SEG5:PA_9
PA_10_INIT(PA_10_LCD_SEG6);//LCD_SEG6:PA_10
PA_11_INIT(PA_11_LCD_SEG7);//LCD_SEG7:PA_11
}

intmain(void)
{
uint32_tnumber=0;
uint32_tlcd[10]={0xD07,0x500,0xB05,0xF01,0x702,0xE03,0xE07,0x501,0xF07,0x703};//0~9LCD真值表

lcd_PortInit();//LCD端口初始化
LCD_Init(LCD_MODE,DUTY_4,LCD_BIAS_3,100);//LCD驅動初始化
LCD_EnableOutput(0xF,0xFF);//使能LCD輸出

while(1)
{
LCD->MEMMAP0=(lcd[number]<<16)|lcd[number];
LCD->MEMMAP1=(lcd[number]<<16)|lcd[number];
if?(number++==11)
number=0;
SYS_DelaymS(1000);
}
}

程序第一步先執行lcd_PortInit函數來復用LCD端口。端口復用完成后就是LCD_Init函數，這個在前面講解過。我們選擇的是LCD輸出模式，1/4占空比輸出，1/3偏壓，100Hz的COM刷新率。完成初始化的配置后，就可以使能LCD的輸出了。

測試用的顯示程序是讓液晶在0~9之間不停的循環顯示。效果圖如下：

全0顯示：

圖7 LCD顯示全0

全9顯示：

圖8 LCD顯示全9

來源：敏矽MCU