液晶显示模块在DSP信号处理系统中的应用

图1LF2407与液晶模块的接口电路图液晶显示模块在DSP信号处理系统中的应用柳香雅，张庆荣（潍坊科技职业学院,山东寿光262700）摘要：以内置液晶显示控制器(T6963C)的精电蓬远的点阵式液晶显示模块VP12864T为例,介绍了液晶模块在DSP信号处理系统中与DSP芯片（TMS320LF2407）的硬件和软件接口设计。为各种便携式系统的数字信号处理后的数据和图形显示提供了一种可借鉴的方法。关键词：DSP,液晶模块,T6963C,TMS320LF2407中图分类号：TP216文献标识码：A引言电子技术的发展使得DSP芯片得到了广泛应用。随着低价格、高性能DSP芯片的出现，DSP已越来越多地应用于高速信号采集、实时数据处理、图像分析处理和仪器仪表等领域中。TMS320LF2407DSP芯片（以下简称LF2407）是TI公司的一款16位定点DSP[1]，由于其优越的性能和较高的性价比，使之越来越多地应用于信号处理系统和控制系统中。而液晶显示屏由于其功耗低、体积小、寿命长、性能稳定、显示直观等优点，适合应用于不需要显示复杂图形的便携式智能仪器仪表中。传统的液晶显示大都采用单片机控制，但是一些便携式仪器往往要求进行实时信号采集和处理，而单片机由于自身的性能限制不能完成高速信号的实时采集、处理。为此，采用了一种高速信号处理器DSP来控制液晶显示。1T6963C控制器的特点简介T6963C控制器一般内置于液晶模块内,是点阵式图形液晶显示控制器。其主要特点如下[2]:(1)T6963C主要由三部分组成:接口部分、控制部分和驱动部分。(2)T6963C的字符字体可由硬件或软件设置,其字体有4种:5×8、6×8、7×8、8×8；(3)T6963C的占空比可从1/16到1/128;(4)T6963C可以图形方式、本文方式及图形和文本合成方式进行显示。(5)T6963C有内部字符发生器CGROM,共有128个字符,可以管理64K的显示缓冲区及字符发生器CGRAM。2LF2407与液晶显示模块的硬件接口由于DSP是高速器件(具有30M条指令/s的处理速度[3])，而液晶模块为低速器件，在处理它们之间的接口问题时，鉴于LF2407有多达41个通用、双向的数字I/O口，故可利用DSP的I/O口，采用间接方式通过软件编程在I/O口上模拟液晶模块驱动器的时序，来实现DSP高速器件与低速液晶模块的连接。利用LF2407的IOPA口作为数据口,IOPB0控制液晶模块的读选通信号RD作为读信号,IOPB1控制液晶模块的写选通信号WR作为写信号,IOPB2控制通道选择信号C/D作为指令数据通道(C/D=0写数据；C/D=1写指令代码和读数据)。LF2407与液晶模块的硬件接口电路如图1:图中，D0-D7为液晶模块的数据总线，RESET复位引脚通过4.7K电阻和4.7F电容接地，RD、WR分别为读、写选通信号。CE为片选信号，低电平有效，由于采用间接连接方式，CE可以直接接地作选通。C/D为通道选通信号：1为指令通道，0为数据通道。图中未标出的液晶模块的引脚作悬空处理。由于DSP是3.3V器件，而该液晶模块是图2a)固定输出模式（5V）读写状态判断STA0,STA1写入第一参数dat1写入第二参数dat2写入指令代码双字节参数指令入口PR1判断读写状态返回单字节参数指令入口PR11无参数指令入口PR12读写状态判断STA0,STA1图2b)可调输出模式VOUT=VSET（R1+R2）/R2,VSET=1.20v5VCOMS电平,不能直接相接，为解决这个问题，使用了TI公司的电平转换芯片74LVC4245。如图1所示，利用LF2407的IOPB3控制电平转换芯片的片选信号OE作为电平转换芯片的片选信号。74LVC4245是一种双电源的电平移位器[4]，电平移位在其内部进行。5V端用5V电源作为VCCA，而3.3V端则用3.3V作为VCCB。双电源能保证两边端口的输出摆幅都能达到满电源幅值，并且有很好的噪声抑制性能,很适合驱动5VCMOS器件的输入。由于74LVC4245的VCCA和VCCB端分别需要5V和3.3V供电，在这里采用了MAXIM的电源管理ICMAX883来产生5V和3.3V电压[5]。MAX883是MAXIM公司生产的一种高性价比、低压差线性稳压器。它具有宽的电压输入范围（2.7V-11.5V）,因此适合多种规格的电池。其输出电压有两种模式：(1）固定输出模式（输出为5V）；(2）可调输出模式，通过对SET端的设置和调整电阻R1、R2的比值来实现(需注意的是R21.5M)。故可利用固定模式实现5V电压，利用可调模式实现3.3V电压。两种模式的电路图分别如图2(a)和2(b)所示：3软件设计DSP信号处理系统的主程序流程图如图3所示:T6963C的指令写入流程图如图4所示。在软件编程方面考虑到软件的通用性和可移植性，用C语言进行部分子程序和主程序的编写，并把一些基本功能编成了通用函数，使程序简化，在使用时可直接调用。下面给出部分子函数。初始化函数：INT_1(){MCRA=MCRA&0x0F000;/*选择IOPA0-7，IOPB0-3为I/O口*/PBDATDIR=PBDATDIR|0x0F00;/*IOPB0~3为输出*/PBDATDIR=PBDATDIR&0x0F00;dat1=0x00;/*设文本显示区域首地址*/dat2=0x00;com=0x40;PR1();/*双参数写入*/dat1=para1;/*设文本显示区域宽度*/dat2=0x00;com=0x41;PR1();dat1=0x00;/*设图形显示区域首地址*/dat2=0x08;com=0x42;PR1();dat1=para1;/*设图形显示区域宽度*/dat2=0x00;com=0x43;PR1();com=0xa0;/*光标形状设置*/PR12();/*无参数指令写入入口*/com=0x80;/*显示方式设置逻辑或合成*/PR12();com=0x9c;/*显示开关设置开文本和图形显示*/PR12();}数据采集(A/D模块)FFT频谱分析(DSP)结果显示（DSP控制)图3主程序流程图/*绘点函数*/W_DOT(){unsignedchari,j;unsignedintk;i=para1;j=O_X%8;O_X=O_X/8;k=i*O_Y+O_X+0x0800;dat1=k%256;dat2=k/256;com=0x24;PR1();/*双参数写入*/j=0x07-j;com=j|0xf8;PR12();*无参数指令写入入口*/}/*字符显示函数*/voidCW2_PR()/*显示字符*/{unsignedinti,j;i=para1;/*para1：系统参数*/j=i*O_Y+O_X;dat1=j%256;dat2=j/256;com=0x24;PR1();dat2=code_1;com=0xc4;PR11();dat2=0x08;com=0x24;PR1();dat2=attr;com=0xc4;PR11();}字符显示的实际效果如图5图5字符显示4结论文章详细介绍了液晶模块在DSP信号处理系统中的应用。其软件和硬件的接口设计为各种便携式系统的数字信号处理后的图形和数据显示提供了一种可借鉴的方法。[参考文献][1]TMS320LF2407,TMS320LF2406,TMS320LF2402DSPcontrollers[DB/OL][2]李维諟,郭强.液晶显示应用技术[M].北京:电子工业出版社,2000,3:P374～P382[3]清源科技编著.TMS320LF240xDSP应用程序设计教程[M].北京:机械工业出版社,2003,7:P5[4]SN74LVC4245AOCTALBUSTRANSCEIVERAND3.3-VTO5-VSHIFTERWITH3-STATEOUTPUTS[DB/OL]。[5]5V/3.3VorAdjustable,Low-Dropout,LowIQ,200mALinearRegulators[DB/OL]。责任编辑:刘迎春TheApplicationofLCDModuleinDSPSignalDisposingSystemLiu-Xiangyai,Zhang-Qingrong(WeifangScienceandTechnologyVocationalCollege,Shouguang262700,ShandongProvince)Abstract:ThistexttakestheLCDmoduleVP12864TwithT6963Ccontrollerforexample,introducingthedesigningofsoftwareandhardwarewithDSP.Itoffersakindofmethodthatcanbedrawnlessonsfromforthedataandgraphicaldisplayofvariouskindsofportablesystems.Keywords:DSP；LCDmodule；T6963C；TMS320LF2407作者简介：柳香雅(1980-),女,山东平度人,潍坊科技职业学院机械工程学院教师,硕士。主要研究方向：机电一体化2007/05/09