ARM处理器凭借其强大的功能、极低的功耗、较小的封装广泛应用于门禁、无线抄表、智能温控等小型系统中,在这些系统中人机交互界面一般由LCD完成,但是通常LCD在显示亮度、环境适应等方面存在缺陷,所以越来越多新威廉希尔官方网站 新产品逐渐出现,OLED就是一种。本文介绍了一种基于OLED的显示器VGS12864E的结构原理,给出了其在ARM7微处理器LPC2138系统应用中的硬件连接和具体程序设计。
系统简述
LPC2138简介
LPC2138是基于支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16 位ARM7TDMI-S CPU 的微控制器,带有512 KB高速Flash和32KB的SRAM。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32 位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16 位Thumb模式将代码规模降低超过30%,而性能的损失却很小。
LPC2138内含2个32位定时器、2个10位8路ADC、10位DAC、PWM通道和47个GPIO以及多达9个边沿或电平触发的外部中断,它还具有多个串口,包括2个16C550工业标准UART、2个高速I 2 C接口(400kbit/s)、SPITM和SSP(具有缓冲功能,数据长度可变)。
较小的封装和极低的功耗使LPC2138可理想地用于工业控制和医疗等小型系统中,如访问控制和POS机、通信网关、协议转换器、软modem、声音辨别和低端成像等等。
VGS12864E结构原理
VGS12864E是128列×64行点阵单色OLED图形字符显示模块,由于其采用有机发光威廉希尔官方网站 ,无需背光源,所以与传统LCD相比在阳光照射下更能呈现清晰的图像和数据,另外它还具有高亮度、高对比度、宽视角、低驱动电压和高发光效率等优越的特性,较宽的温度范围(存储温度:?30℃“80℃,工作温度:?20℃”70℃)也能适应更恶劣的环境。
VGS12864E使用两片列驱动控制器,分别驱动1-64列和65-128列和一片有64行输出的行驱动器,内藏64×64显示数据RAM,RAM中每位数据对应屏上一个点的亮、暗,其结构如图1所示:它把一个半屏分成了按行的八页,因为每个字节的数据按低位(LSB)在上,高 位(MSB)在下的结构排列,所以在提取字库的时候,需要设置取字模的方式为:纵向取模,字节倒序。
系统硬件结构
VGS12864E共有20个引脚,功能定义如表2,它与LPC2138的连接如图2所示。尽管LPC2138的I/O口可以承受5V的输入电压,但是其输出的高电平电压不能驱动VGS12864,所以在它们中间需要加一个电平转换芯片。本系统电平转换采用IDT74FCT164245T芯片,它是基于高速CMOS威廉希尔官方网站 的16位3.3V到5V的双向转换口(其中P1.28口负责数据方向的控制)。
程序设计
对VGS12864E的各种操作都是通过其指令系统完成的,通过控制脚的高低电平和数据口的数据来完成各种操作。显示时一般需要设置列地址和页地址,然后进行相应的读写操作(在写操作前都要读“忙”状态),最后根据需要进行相应的循环。在同页内,列地址在执行完读写操作后自动加一。
本文程序有如下宏定义:
#define uint32 unsigned int
#define uint16 unsigned short
#define uchar unsigned char
#define DIS_DIR 1读“忙”状子程序
在对VGS12864E的各种写操作执行之前都需要进行读“忙”操作,防止在“忙”状态下“写”操作的不正确执行,程序代码如下:
void read_status()
{ uchar busy;
uchar temp;
IOCLR0 = DIS_DI; //选择“指令”寄存器
IOSET0 = DIS_RW; //选择“读”操作
IOCLR1 = DIS_DIR; //控制电平转换方向
do
{ IOPIN0 = (IOPIN0 & 0xFFFFFF00) | 0xff;
IOSET0 = DIS_E;
busy=(IOPIN0 & 0xff);
IOCLR0 = DIS_E; //使能操作
temp=busy & 0x80;
}while(temp!=0); //忙则继续循环
IOSET1 = DIS_DIR; //控制电平转换方向
}
写指令子程序
// 对左半屏写指令操作,右半屏操作只需要改变片选电平(DIS_CS1、DIS_CS2)
void wr_command1()
{
IOCLR1 = DIS_CS1; //选择左半屏
IOSET0 = DIS_CS2;
read_status(); //读“忙”状态
IOSET0 = DIS_DI; //选择“写”操作
IOCLR0 = DIS_RW; //选择“指令”寄存器
IOPIN0 = (IOPIN0 & 0xFFFFFF00) | com; //送指令
IOSET0 = DIS_E; //使能操作
IOCLR0 = DIS_E;
}
写数据子程序
//对左半屏写数据操作,右半屏操作只需要改变片选电平(DIS_CS1、DIS_CS2)
void wr_data1()
{
IOCLR1 = DIS_CS1; //选择左半屏
IOSET0 = DIS_CS2;
read_status(); //读“忙”状态
IOSET0 = DIS_DI; //选择“写”操作
IOCLR0 = DIS_RW; //选择“数据”寄存器
IOPIN0 = (IOPIN0 & 0xFFFFFF00) | dat;//送数据
IOSET0 = DIS_E; //使能操作
IOCLR0 = DIS_E;
}
其他子程序
//OLED初始化子程序
void init_OLED()
{
com =0xc0; //第“0”行开始显示
wr_command1();
wr_command2();
com =0x3f; //打开OLED显示
wr_command1();
wr_command2();
}
//清屏程序
void clear_prog(void)
{
for(i=0;idat=0x00;
wr_data1();//写RAM都为0,这样完成清屏
}
}
}
//汉字显示标准函数:把屏幕分成0,1,2,3四行和64列进行汉字的显示,每个汉字占两//行,字库数据通过指针进行传递
void display(uchar hang,uchar lie,uchar *p_dis_data)
{
for(page=hang;page}
结束语
VGS12864E使用简单,而且相对LCD可以适应恶劣的环境,所以在工业控制、军事等方面都有广泛应用。由于需要通过字模软件设计界面,增强设计灵活性的同时也提高了设计复杂界面的难度,而且生成字库需要占用大量存储空间。而LPC2138是基于ARM7核心的微控制器,配合VGS12864E可以组成非常通用的小型显示控制系统。
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