液晶显示（二）-----字符控制IC-ST7066应用
本文作者:显示行家，e小白网址:www.e-xiaobai.com
在单色LCD应用中，字符液晶模组是应用很广泛的一种显示组件。到目前为止，像16x2,20x2,24x2的字符模组还有广泛应用。前面说过，要实现LCD显示，必须搭配合适的控制驱动电路才能实现显示功能。ST7066就是一颗专为实现字符显示的控制IC。由台湾ST(矽创）推出，成为最早替代HD44780（日立）和S6A0069（三星）字符控制IC的公司之一。虽然目前有国内的AIP31066(无锡中微爱芯）、UCI7066（台湾晶宏）的替代品出现，但ST7066还是占有比较大的应用。这几家的芯片基本可以兼容替换。这里就以ST7066为例，介绍字符液晶模组的驱动方式。
先介绍几个单色LCD驱动控制常用的术语：
VDD(VCC)----指IC工作电压，通常2.7-5.5V；
VOP（VLCD）----指能驱动LCD显示的电压，段码类和字符类一般不超过5V；点阵类最高可到24.0V；
DUTY----可简单理解为显示行数的倒数，如1/16duty,实际驱动行数16行；
BIAS----可简单理解为把显示电压进行分压的分压比，BIAS跟DUTY有直接关系，一般1/4DUTY-->1/3bias；1/16DUTY-- >1/5bais；1/32DUTY-->1/6bias；1/64DUTY-->1/9bias；1/128DUTY-->1/12bias；1/240DUTY-->1/16bias；
COM----行驱动；
SEG----列驱动；
CGROM----内部字符只读存储器，ST7066自带240个标准西文字符，出厂时已经写人ROM内，用户不可更改；
CGRAM----内部字符随机存储器，ST7066允许用户自定义8个5x点阵或者4个5x11点阵字符；
DDRAM----显示数据存储器，这个存储器定义了显示数据在内存中的显示地址(与显示屏的位置对应）。ST7066满屏最大显示80个字符，第一行起始地址为0x80，结束地址0xCF（单行）；如果是2或是4行显示，则第二行的开始地址从0xC0开始；
一、基本特点
ST7066本身带有16个COM输出，40个SEG输出，按照西文字符5x8点阵格式，则可实现1行16个字符（16x1）或者2行8个字符（8x2）；如果搭配ST7065（40列输出）或者ST7063（80列输出）驱动器，可实现显示字符扩充，最大可实现40x2个字符显示。
工作电压2.7-5.5V（IC），LCD显示驱动电压3.0-18.0V（超过VDD电压时，需要外部供电）；
支持4BIT/8BIT并口通讯（AIP和UC新推出的还支持SPI/IIC）；
软件可选择DUTY，1/8,1/11,1/16duty；
内部自带240个5x8西文字符库（CGROM），支持不同字库（英日字库ST7066-0A，英欧字库ST7066-0B等），注意ST7066系列不支持汉字显示，显示汉字库有另外的控制IC--ST7920，以后介绍；
二、应用电路如下图（以16x2字符模组为例）
图中完整描述了ST7066和ST7065组合使用的接法（COM和SEG需要接到LCD对应标号即可），因为要显示16x2行字符，按照单个字符需要5x8点阵（加上光标）计算，总共需要5x16=80列，2x8=16行才可以，一颗ST7066只有16行x40列，因此需要搭配1颗ST7065，刚好可实现16x80点阵显示。
采用1/16duty的VOP一般不超过5.0V（大多4.8V左右），因此不需要外加电压，只需从VDD(5.0V)中分压即可。图中R2-R6构成BIAS电路（VO端可直接接地），正常情况下R2-R6取等值（1K-10K），根据显示效果调整，也可外接电位器调节。Bias与Duty关系如下图：
三、参考例程（通过C51测试，可直接引用修改）
/**************************************/
/* */
/* this is a sample program */
/* for C1602 ,8Bit-6800 */
/* IC:ST7066U-0A /0B/0E */
/**************************************/
#include
#include
#define Dat P1 // MCU P1 Connect To LCM
sbit RS = P2^7; // Command or Data Select,1:DATA , 0:COMMAND
sbit RW = P2^6; // 1:Read; 0: Write
sbit EN = P2^5; // Enable, 0
sbit LED1 = P3^7;
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/*------------------延时子程序1--------------------------*/
void nop(uint t)
{
while(t--)
_nop_();
}
/*------------------延时子程序2---------------------------*/
void delay(uint t)
{
while(t--)
{ nop(500);}
}
/*------------------ 读状态字子程序-----------------------*/
uchar Read_state(void)
{
uchar State=0x00;
Dat=0x00; //注意这里如果是0xff会导致处于busy状态
RS=0;
RW=1; nop(1);
EN=1; nop(1);
State=Dat;nop(2); //读状态的高4位
EN=0;
return(State); //返回状态值
}
/*------------------ 判忙子程序，可以不采用---------------------------*/
void CheckBusy(void)
{ uchar Busy;
do{
Busy=Read_state();
}
while((Busy&0x80)==0x80); //如果BF=1，则判忙，等待继续查询；否则跳出
}
/*---------------- 4bit子程序---------------------*/
void Write(uchar flag,uchar n)
{
RS=flag;
RW=0; nop(1);
EN=1; nop(1);
Dat=(0xf0&n); nop(2); //屏蔽低4位，保留高4位
EN=0; nop(1);
}
/*---------------- 8bit命令子程序---------------------*/
void Writecom(uchar n)
{
CheckBusy();
Write(0,n);
}
/*---------------- 8bit数据子程序---------------------*/
void Writedata(uchar n)
{
CheckBusy();
Write(1,n);
}
/*------------------初始化LCD屏-----------------------------*/
void InitLCD(void)
{
delay(15);
Write(0,0x38); delay(15); //设置工作方式8bit，2行显示，5x8点阵，1/16duty; 0x28=4BIT,2行显示
Write(0,0x38); nop(100); //可以不保留
Writecom(0x06); nop(10) ; // 设置输入方式: 数据读写后DDRAM地址自动加1，光标右移
Writecom(0x0F); nop(10) ; // 开显示，开光标及光标闪烁；0x00=关显示
Writecom(0x01); nop(10) ; // 清屏
}
void ClearLCD() //清屏
{
Writecom(0x01); nop(4);
}
void writelcd(uchar m,uchar n) //连续写入指令或数据，0（m）--指令，1(n)--数据
{
Writecom(m);
Writedata(n);
}
/--------------------------以下是主测试程序--------------------------------/
main()
{
uint i,k=0;
InitLCD();
while(1)
{
for(m=0;m<8;m++) //显示字库表(CGROM)中256个字符,
{
for(i=0;i<16;i++)
{
writelcd(0x80+i,k++) ; //第1行16个字符，起始地址0x80，首16个会随机显示，忽略
}
for(i=0;i<16;i++)
{
writelcd(0xC0+i,k++) ; //第2行16个字符，起始地址0xc0，正常字符开始显示
}
delay_ms(n);
}
ClearLCD();
k=0; //256个字符显示完毕，计数器置0
for(i=0;i<16;i++)
{
writelcd(0x80+i,'8') ; //显示2行8字
writelcd(0xC0+i,'8') ;
}
delay(100);
}
}
编译通过，即可看到如下图显示
LCD模式不同，显示效果不同，驱动原理一样。
