字符型液晶显示器接口设计指南

1.TC1602E的基本特点

TC1602E是一款包含驱动芯片KS0066的字符型液晶显示器，基本特点如下：

1）液晶显示屏由5×7或5×10点阵块组成的显示字符群构成，每个点阵块为一个字符位，字符间距和行距都为一个点的宽度。

2）具有字符发生器ROM，可显示192种字符（160个5×7点阵字符和32个5×10点阵字符）。

3）具有64B的自定义字符RAM，可自定义8个5×7点阵字符。

4）具有80B的RAM。

5）模块结构紧凑、轻巧、装配容易，有标准的接口特性，适配单片机的操作时序。

6）电源+5V，低功耗、长寿命、高可靠性。

2.液晶显示器引脚和时序

TC1602E字符型液晶显示器可以显示5×7和5×10两种点阵字符，分1行、2行和4行三类，每行能够显示8个、16个、24个、40个或80个字符（字母、数字、符号）长度，其引脚功能见表13-7。

表13-7 液晶显示器引脚

其中，RS为寄存器选择位，当值为0时选择指令寄存器，值为1时选择数据寄存器；EN为使能信号，下降沿触发；R/W为读/写信号，值为0时写入数据，值为1时读出数据；DB0～DB7为8位数据总线；A为背光电源输入引脚（+5V）；K为背光电源输入引脚（0V），不带背光的液晶显示模块无此引脚；V_CC为电源正极（接+5V）；Vss为地；Vo为液晶显示偏压信号。

图13-19 TC1602E液晶显示器读/写时序图

TC1602E液晶显示器读/写时序如图13-19所示。

3.TC1602E指令格式

TC1602E液晶显示器内部包含字符发生寄存器RAM（CGRAM）、地址计数器（AC）、显示数据寄存器（DDRAM）、字符发生寄存器ROM（CGROM）和忙标志（BF）等。读/写操作格式如下：

指令格式如下：

TC1602E液晶显示器共有11条操作指令，各指令操作码见表13-8。

表13-8 TC1602E液晶指令码功能表

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1）清屏指令：清除显示内容，将DDRAM全部清0，并将AC置0。

2）归位指令：DDRAM地址置为0，AC置0，使光标回到原点（×表示不用）。

3）插入模式：增量方式置I/D=1，AC自加1；减量方式置I/D=0，AC自减1。S=1显示整体移位置，S=0显示整体不移位置。

4）显示开关控制：D=1开显示，D=0关显示；C=1开光标，C=0关光标；B=1光标闪烁，B=0光标不闪烁。

5）光标显示控制：S/C=0、R/L=0，光标左移，AC自动减1；S/C=0、R/L=1，光标右移，AC自动加1；S/C=1、R/L=0，光标和显示字符一起左移；S/C=1、R/L=1，光标和显示字符一起右移。

6）功能设置：DL=1采用8位数据总线，DL=0采用4位数据总线；N=1显示双行，N=0显示单行；F=1采用5×10点阵，F=0采用5×17点阵。

7）CGRAM地址设置：地址线为A0～A5，地址范围为00～3FH。

8）DDRAM地址设置：地址线为A0～A6，地址范围为00～7FH。

9）读BF及AC：其中BF一位，AC地址计数器7位，A0～A6为地址。

10）写数据是向CGRAM与DDRAM显示缓冲区写入显示数据。

11）读数据是从CGRAM与DDRAM显示缓冲区中读出数据。

4.TC1602E液晶显示器接口设计

单片机与TC1602E接口有两种：直接和间接控制方式，接口电路如图13-20所示。

间接方式如图13-20a，把TC1602E液晶模块作为存储器挂在单片机的三总线上（即采用并行总线方式连接）。这时，TC1602E的读/写控制信号由单片机的RD、WR信号和P2.7地址线合成产生，其8位数据总线与单片机的P0口连接；EN信号由控制信号WR与RD经“逻辑与”，再和P2.7“逻辑或非”后产生；RS信号由地址线P2.0提供；R/W与P2.1连接。当P2.7=1时，禁止读/写。当P2.7=0时，允许读/写。EN下降沿由读、写信号产生。图中20kΩ电阻电位器为V0提供了可调的驱动电压，用以调节显示对比度。

直接方式如图13-20b所示，把液晶模块当做一个端口，直接与单片机的I/O线连接，数据读/写时以I/O端口方式操作。图中采用P1和P2端口直接与TC1602E连接。

图13-20 TC1602E模块与单片机的接口电路

a）间接控制方式 b）直接访问方式

对液晶显示编程驱动时，要注意时序的配合，在写操作时使能信号下降沿有效，在软件设置上，先设置RS和R/W状态，再设置数据，然后产生EN信号的脉冲，最后恢复RS和R/W状态。在读操作时，先设置RS和R/W状态，再产生EN信号脉冲，然后从数据口读取数据，最后恢复RS和R/W状态。

例如，应用TC1602E显示两行字符，采用如图13-24a所示电路，程序段如下：