基于W77E58的LCD控制及触摸屏接口设计
0 引言
随着嵌入式系统的广泛应用， 出现了大量的16位和32位的嵌入式处理器。而传统的8位单片机长期用于生产实践， 制造工艺成熟、性能更加可靠， 仍然占有相当大的市场， 特别是在汽车电子等对可靠性要求极高的领域。液晶显示位模块具有显示信息量丰富、功耗低、体积小、质量轻、无辐射等优点。
触摸屏作为一种特殊的计算机外设， 是目前最自然、便利的一种人机交互方式。t32qm 6450液晶显示模块是带有触摸屏功能tft 型彩色lcd显示屏， 分辨率为240×320， 支持2.6 ×105色显示。其功能强， 使用方便， 接口简单， 具有丰富的专用控制指令， 可方便地实现画面滚动显示及触摸屏等功能。
1 t32qm6450液晶模块结构
t32qm 6450是液晶模块， 主要由tft - lcd 显示器、led背光灯、触摸屏、源极驱动ic is2102和栅极驱动ic is2202构成， 其中source driver负责提供列上各色素点的驱动电压， 而ga te driver控制每行像素的选通状态。tft液晶的每个像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动， 从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息， 可以精确控制显示灰度， lcd通过总线与处理器连接， 实现数据和指令的传递。
2 t32qm6450与w77e58接口电路
硬件连接如图1所示。处理器芯片选用w77e58.该芯片是一个快速8051兼容微控制器， 其内核经过重新设计， 提高了时钟速度和存储器访问周期速度。它的指令集基本与8051相同， 多了一条dec dptr指令。8051每12个时钟周期为一个机器周期， 而w77e58每4个时钟周期为一个机器周期， 提高了指令执行速度。另外， w77e58 还可调整movx 指令的周期，范围为2~ 9个机器周期， 这种设计使w77e58能够更有效访问慢速或快速外部ram 及外设。
图1 液晶屏与w77e58硬件连接电路
因为w77e58是高速8 位单片机， 而该lcd模块采用16位总线接口， 所以电路中用了2 片锁存器74hc573， 用p24~p27口分别控制2片锁存器的锁存使能和输出使能引脚le （下降沿锁存） 、oe （低电平有效）， 先给第一片74hc573的le一个高电平， 通过p1口传送低8 位数据， 然后给该片的le 低电平锁存当前数据； 给第二片的le 高电平， 同样通过p1口传送高8位数据并锁存， 最后同时给2片74h c573的oe低电平， 即可实现16位数据的传送。
该系统是混合电压系统， 液晶模块和ads7843用3.3 v 供电， 而处理器和锁存器是5 v 供电， 这2部分是不能直接相连的。所以还要处理好电平的转换问题， 电路中用4 片双向电平转换芯片74lvc4245， 它可以实现3.3 v和5 v的相互转换。
为实现触摸屏功能， 电路中用1 片触摸屏控制器ads7843.它是电阻式触摸屏控制芯片， 具备串行12 位a /d转换功能， 在关闭模式下， 功耗仅为0.5uw， 在12 v、125 kh z的工作模式下功耗为750 uw3. 文中仅结合电路对主要功能加以介绍。cs是芯片选通端； dclk 是时钟输入端， 由p20 脚软件模拟时钟信号输入； din 是数据串行输入端， 控制数据通过该引脚输入； x+ 、y + 、x- 、y - 是接触点坐标数据输入端； int是中断引脚， 用于通知mcu 有触摸事件发生， dout 将转换后的触摸位置数据串行输出到mcu。
3 lcd 显示的程序设计
3. 1 指令、数据的读写
通过对lcd模块的rs引脚设置1或0 值， 即可实现处理器和lcd之间数据或指令的传送。当设定rs= 1， 传递的是数据信号； 设定rs= 0， 传递的是指令信号， 模块的d8~ d15端口接收到的数据（即高8位）代表寄存器号， d0~ d7接收到的是控制指令。部分子程序如下：
3. 2 字符、汉字及颜色的显示
可调用以上子程序方便地向lcd模块发送控制命令和颜色信息。t32qm 6450模块共有158 个寄存器， 通过调用wricom 函数可向相关寄存器写入控制命令， 然后调用wridata写入2字节的颜色信息， 其rgb格式为： 红色为高5位（ b it15~b it11）， 绿色为中间6位（ b it10~ b it5）， 蓝色为低5位（ b it4~b it0）。经以上操作， 即可在指定位置或区域显示色彩、字符、图象等。如要在屏上坐标为（x， y） 的点以颜色co lo r显示一个字符或汉字， 只要知道其点阵数组， 在每个要显示的点调用w r ida ta（color）即可。图片的显示原理类似， 用转换工具将图片转换成c格式的数组文件即可。下例为显示字符的程序：
3. 3 滚动显示画面
要实现指定区域的画面的滚动显示效果， 可以通过设置寄存器r75~ r80实现， 其中寄存器r75、r76用于设置滚动区域的起始行； r77、r78设置画面的范围， 即要滚动显示的行数；r79、r80设置每次滚动的行数， 即步长。要注意的是， 步长的设置并不是一劳永逸的， 因为这里的步长是相对于滚屏初始化设置时的状态而言的， 并非相对于上一次滚屏动作而言。图2举例说明了滚屏的设置及演示效果。
图2 滚屏的设置及过程演示
图2所示过程的c程序如下：
， 则画面滚动较快， 效果不明显。
实际应用时， 可以结合定时器， 每隔一定时间改变一次寄存器r79、r80的值， 一般是按递增的等差数列赋值，可以获得很好的视觉效果。所赋最大值不能超过319， 因为屏幕最大只有320行； 当所赋值为319， 并且r75、r76所赋值为0时， 可实现全屏画面的滚动显示。
4 结束语
该显示系统调试完成后， 通过串口和gps 模块连接， 可以实时显示经度、纬度、时间等信号， 显示效果良好。文中给出的子程序的形参多为2 字节的整型值， 可直接用于16位、32位单片机， 兼容性强， 为其在便携式系统中的应用提供了一种方法。
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t32qm 6450是液晶模块， 主要由tft - lcd 显示器、led背光灯、触摸屏、源极驱动ic is2102和栅极驱动ic is2202构成， 其中source driver负责提供列上各色素点的驱动电压， 而ga te driver控制每行像素的选通状态。tft液晶的每个像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动， 从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息， 可以精确控制显示灰度， lcd通过总线与处理器连接， 实现数据和指令的传递。
2 t32qm6450与w77e58接口电路
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图1 液晶屏与w77e58硬件连接电路
因为w77e58是高速8 位单片机， 而该lcd模块采用16位总线接口， 所以电路中用了2 片锁存器74hc573， 用p24~p27口分别控制2片锁存器的锁存使能和输出使能引脚le （下降沿锁存） 、oe （低电平有效）， 先给第一片74hc573的le一个高电平， 通过p1口传送低8 位数据， 然后给该片的le 低电平锁存当前数据； 给第二片的le 高电平， 同样通过p1口传送高8位数据并锁存， 最后同时给2片74h c573的oe低电平， 即可实现16位数据的传送。
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图2 滚屏的设置及过程演示
图2所示过程的c程序如下：
， 则画面滚动较快， 效果不明显。
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4 结束语
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