液晶显示在嵌入式系统中的应用_显示光电论文
关键词：嵌入式系统；液晶显示；环形结构算法；汉字显示
１ 引言
在嵌入系统中，一个良好的人机界面必须提供友善的菜单，同时应能实现汉字和图形显示，并应提供、数字输入和汉字输入功能。笔者采用香港精电公司的１２８×６４点阵显示模块在以ＭＰＣ８６０作为主ＣＰＵ并以Ｎｕｃｌｕｓ ＰＬＵＳ为嵌入式操作系统的系统中进行液晶显示熑〉昧私衔满意的效果。图１所示为其结构框图。
香港精电公司的１２８×６４点阵模块内部自带液晶图形显示控制芯片Ｔ６９６３，其中Ｃ／Ｄ脚用于控制字与数据，ＲＤ和ＷＲ分别为读、写使能端。当ＷＲ为低时，Ｃ／Ｄ为高为写命令，Ｃ／Ｄ为低为写数据；而当ＲＤ为低时，Ｃ／Ｄ为高为读状态牐茫Ｄ为低为读数据。另外，ＣＥ为器件使能引脚，Ｄ０～Ｄ７为数据和地址复用总线引脚。
２ 应用编程
利用ＭＰＣ８６０嵌入式系统的快速性，可将显示应用程序分为两层，其中底层为硬件接口层，上层为应用层。硬件接口层主要是显示液晶模块自带的ＡＳＣＩＩ函数和显示汉字代码函数。由于硬件各不相同，在此不作具体介绍。而上层应用层的主要功能是提供友善的菜单，同时实现汉字和图形显示，并提供、数字输入和汉字输入功能。由于硬件接口层的隔离作用，不同的系统具有一定的通用性，以下重点介绍应用层编程中的汉字代码编码方法和显示编程的实现这两部分。
２．１ 汉字代码编码
一般西文为８×８点阵，因而显示一个西文字需要８个字节煻每个汉字占４个西文字体，因此显示一个汉字需要３２个字节。汉字字库表为一张数据表 每个汉字在数据表中，通常由３２个字节组成一个点阵图形。由于ＡＳＣＩＩ码编码是由０Ｘ００－０Ｘ７Ｆ表示，因此熋扛龊鹤挚捎闪礁鲎纸冢埃兀ｘ和０Ｘｙｙ来表示，每个字节为０Ｘ８０～０ＸＦＦ（区别于ＡＳＣＩＩ代码）。第一汉字定义为０Ｘ８０ ０Ｘ８０，依此类推直至０Ｘ８０ ０ＸＦＦ ，０Ｘ８１ ０Ｘ８０，……，……，０ＸＦＦ ０ＸＦＦ ，总计可以定义１２８×１２８＝１６３８４个汉字。
一个汉字代码表可简单表示为：
ｈｚ ｃｏｄｅ ｔａｂｌｅ煟桑危预牐渐
／／汉字“数”的３２字节的点阵图形代码为
０ｘ０８煟埃４９煟埃２Ａ煟埃０８煟埃ＦＦ煟埃１９煟埃２Ｃ煟埃４Ａ
０ｘ１０煟埃ＦＥ煟埃２２煟埃２２煟埃１４煟埃１８煟埃２５煟埃４２
０ｘ４０煟埃４０煟埃４０煟埃８４煟埃ＦＥ煟埃０８煟埃８８煟埃８８
０ｘ８８煟埃９０煟埃５０煟埃２０煟埃５０煟埃８８煟埃０Ｅ煟埃０４
／／汉字“据”的３２字节的点阵图形代码为
０ｘ１０煟埃１３煟埃１２煟埃１２煟埃ＦＦ煟埃１２煟埃１６煟埃１Ｂ
０ｘ３２煟埃Ｄ２煟埃１３煟埃１５煟埃１５煟埃１５煟埃５９煟埃２１
０ｘ０４煟埃ＦＥ煟埃０４煟埃０４煟埃ＦＣ煟埃２０煟埃２４煟埃ＦＥ
０ｘ２０煟埃２４煟埃ＦＥ煟埃０４煟埃０４煟埃０４煟埃ＦＣ煟埃０４，
…
}
２．２ 显示编程
在系统显示中，主要的显示方式有页处理和行处理两种。系统可以根据按键来显示某一页。实际上，页也是由相应行来显示的。页中的行可由按键来改变。一个页能显示８行ＡＳＣＩＩ码或４行汉字代码，带有汉字的行一般要占有２个只有ＡＳＣＩＩ码的行，而页可以由任意多行组成。显示时，通过按键可控制能显示行，并可在行中输入汉字或ＡＳＣＩＩ码。
在设计中，所有的页可组成一个环形队列结构，页中的行也可组成一个环形队列结构，其关系如图２所示。图３所示是该系统的显示流程。
下面给出一个行结构：
ｔｙｐｅｄｅｆ ｓｔｒｕｃｔ ｌｃｄＬｉｎｅ
{
ｓｔｒｕｃｔ ｌｃｄＬｉｎｅ ＊ｐｒｅｖｉｏｕｓ ／／前一行
ｓｔｒｕｃｔ ｌｃｄＬｉｎｅ ＊ｎｅｘｔ ／／后一行
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｓｈｏｒｔ ｌｉｎｅＩｄ ／／行特征字
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｓｈｏｗｆｌａｇ ／／是否显示汉字
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｓｔａｒｔ ／／显示行号 ，汉字一
定是奇数行如 １，３，５，７
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｌｃｄｓｅｇ煟保钉牔
／／显示的代码如是ＡＳＣＩＩ码，０Ｘ１０显示０，
０Ｘ３Ｃ显示＼ 熀鹤治０Ｘ８０ ０Ｘ８１ 显示汉字“据”
ｖｏｉｄ 煟ｆｌｃｄＬｉｎｅ牐煟螅簦颍酰悖 ｌｃｄＬｉｎｅ ＊ ｐｌｃｄＬｉｎｅ牔
／／处理行函数
}；
由于页是由行组成的，所以页结构的定义如下：
ｔｙｐｅｄｅｆ ｓｔｒｕｃｔ ｌｃｄＰａｇｅ
{
ｓｔｒｕｃｔ ｌｃｄＬｉｎｅ ＊ｆｉｒｓｔＬｉｎｅ ／／该页中的第一行
ｓｔｒｕｃｔ ｌｃｄＰａｇｅ ＊ｐｒｅｖｉｏｕｓ ／／前一页
ｓｔｒｕｃｔ ｌｃｄＰａｇｅ ＊ｎｅｘｔ ／／后一页
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｓｈｏｒｔ ｐａｇｅＩｄ ／／页特征字
} ｌｃｄＰａｇｅ
下面给出的是一个环行队列函数的程序代码：
ＶＯＩＤ ＣＳＣ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟茫 ＮＯＤＥ ＊＊ｈｅａｄ ＣＳ ＮＯＤＥ ＊ｎｅｗ ｎｏｄｅ
{
／＊ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｉｆ ｔｈｅ ｌｉｓｔ ｉｎ ｎｏｎ－ｅｍｐｔｙ． ＊／
ｉｆ 煟ｈｅａｄ
{
／＊ Ｔｈｅ ｌｉｓｔ ｉｓ ｎｏｔ ｅｍｐｔｙ． Ａｄｄ ｔｈｅ ｎｅｗ
ｎｏｄｅ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｓｔ． ＊／
ｎｅｗ ｎｏｄｅ－＞ｃｓ ｐｒｅｖｉｏｕｓ＝煟ｈｅａｄ
－＞ｃｓ ｐｒｅｖｉｏｕｓ
(ｎｅｗ ｎｏｄｅ －＞ｃｓ ｐｒｅｖｉｏｕｓ)－＞ｃｓ
ｎｅｘｔ＝ｎｅｗ ｎｏｄｅ
ｎｅｗ ｎｏｄｅ－＞ ｃｓ ｎｅｘｔ ＝煟ｈｅａｄ牔
(ｎｅｗ ｎｏｄｅ－＞ｃｓ ｎｅｘｔ)－＞ｃｓ ｐｒｅｖｉｏｕｓ
＝ｎｅｗ ｎｏｄｅ;
}
ｅｌｓｅ
{
／＊ Ｔｈｅ ｌｉｓｔ ｉｓ ｅｍｐｔｙ ｓｅｔｕｐ ｔｈｅ ｈｅａｄ ａｎｄ
ｔｈｅ ｎｅｗ ｎｏｄｅ． ＊／
煟ｈｅａｄ ＝ ｎｅｗ ｎｏｄｅ
ｎｅｗ ｎｏｄｅ －＞ ｃｓ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ＝ ｎｅｗ ｎｏｄｅ
ｎｅｗ ｎｏｄｅ －＞ ｃｓ ｎｅｘｔ ＝ ｎｅｗ ｎｏｄｅ
}
}
在建立了上述结构后，便可以得出行队列和页队列的组成方法：
ｌｃｄＬｉｎｅ ｌｃｄＬｉｎｅ煟常挨牔
ｌｃｄＰａｇｅ ｌｃｄＰａｇｅ煟保挨牐 ／／初始化列
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟挨牐剑埃８０
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟堡牐剑埃８０
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟菠牐剑埃８０
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟长牐剑埃ＢＣ
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟搐牐剑埃８０
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟丹牐剑埃９７
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟钉牐剑埃８０
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟筏牐剑埃９８
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟袱牐剑埃８０
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟工牐剑埃９９
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟保挨牐剑埃００
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟保堡牐剑埃００
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟保菠牐剑埃００
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟保长牐剑埃００
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟保搐牐剑埃００
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｌｃｄｓｅｇ煟保丹牐剑埃００
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｓｔａｒｔ ＝１ ／／第二行起
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐．ｓｈｏｗｆｌａｇ ＝１ ／／汉字
ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐ｌｉｎｅＩｄ ＝１００１； ／／行标识
煟妫椋颍螅簦欤悖洌蹋椋睿 １牐剑危眨蹋苔
ＣＳＣ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ 煟Γ妫椋颍螅簦欤悖洌蹋椋睿 １ ＆ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨牐牔 ／／第一页中的第一行
ＣＳＣ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟Γ妫椋颍螅簦欤悖洌蹋椋睿 １煟Γ欤悖洌蹋椋睿澶煟堡牐牔
ＣＳＣ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ 煟Γ妫椋颍螅簦欤悖洌蹋椋睿 １ ＆ｌｃｄＬｉｎｅ煟菠牐牔
ＣＳＣ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ 煟Γ妫椋颍螅簦欤悖洌蹋椋睿 １ ＆ｌｃｄＬｉｎｅ煟长牐牔犛捎谒男屑纯勺槌梢桓鲅环队列，其中ｌｃｄＬｉｎｅ煟挨犞付ㄎ第一页的第一个入口行，ＦｉｒｓｔｌｃｄＬｉｎｅ １与ｌｃｄＬｉｎｅ为同一行，ｌｃｄＰａｇｅ煟挨犚车娜肟谛形ｆｉｒｓｔｌｃｄ-Ｌｉｎｅ；ｌｃｄＰａｇｅ煟挨牐ｆｉｒｓｔＬｉｎｅ＝ｆｉｒｓｔｌｃｄＬｉｎｅ １牐欤悖洌校幔纾澶煟挨牐ｐａｇｅＩＤ ＝１００１，这样，依据该方法便可以生成任意多的页。具体方法如下：
ｌｃｄｐａｇｅ １＝ＮＵＬＬ
ｌｃｄＰａｇｅ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟Γ欤悖洌穑幔纾 １ ＆ｌｃｄｐａｇｅ煟挨牐牔
ｌｃｄＰａｇｅ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟Γ欤悖洌穑幔纾 １ ＆ｌｃｄｐａｇｅ煟堡牐牔
ｌｃｄＰａｇｅ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟Γ欤悖洌穑幔纾 １ ＆ｌｃｄｐａｇｅ煟菠牐牔
ｌｃｄＰａｇｅ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟Γ欤悖洌穑幔纾 １ ＆ｌｃｄｐａｇｅ煟长牐牔
ｌｃｄＰａｇｅ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟Γ欤悖洌穑幔纾 １ ＆ｌｃｄｐａｇｅ煟搐牐牔
ｌｃｄＰａｇｅ Ｐｌａｃｅ Ｏｎ Ｌｉｓｔ煟Γ欤悖洌穑幔纾 １ ＆ｌｃｄｐａｇｅ煟丹牐牔
这样，用五页即可组成一个循环队列，其中ｌｃｄ-ｐａｇｅ＿１与ｌｃｄｐａｇｅ煟挨犖同一页。
对于行的显示，最基础的行显示方法如下：
ｖｏｉｄ ｄｉｓｐ ｌｃｄ Ｌｉｎｅ煟欤悖洌停澹睿 ＊ｌｃｄｍ煟酰睿螅椋纾睿澹 ｃｈａｒ ｓｔａｒｔ ／／ＳＴＡＲＴ为行号
{
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｉ煟欤铮铮穰
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｚｔ煟ｔ１
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｓｉｇｎ
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｏｆｆｓｅｔ
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｏｆｆｌｅｎ
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＊ｐｈｚ
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｚ０
ｐｈｚ＝煟酰睿螅椋纾睿澹 ｃｈａｒ ＊牐Γ瑁 ｃｏｄｅ ｔａｂｌｅ
／汉字代码初地址
ｏｆｆｓｅｔ＝ｓｔａｒｔ＊１６ ／／显示的位置 行号 ＊列号
ｏｆｆｌｅｎ ＝０
ｌｏｏｐ＝０
ｚ０＝０ｘ００
ｓｉｇｎ＝ｌｃｄｍ－＞ｓｈｏｗｆｌａｇ ／／是否为汉字
ｗｈｉｌｅ煟欤铮铮穑迹保叮 ／／在同一行中从０列到１５列
{
ｚｔ＝ｌｃｄｍ－＞ｌｃｄｓｅｇ煟欤铮铮黏牔 ／／取第一个代码
ｉｆ煟ｔ＜＝０ｘ７Ｆ ／小于０Ｘ８０为ＡＳＣＩＩ代码
{
ｄｉｓｐ ｓｅｌｆ ａｓｃｉｉ煟Γｔ煟雹煟铮妫妫螅澹簦牔
／／在本行，显示自有的ＡＳＣＩＩ代码
ｉｆ煟螅椋纾睿剑剑保
{
ｄｉｓｐ ｓｅｌｆ ａｓｃｉｉ煟Γ０煟雹煟铮妫妫螅澹 １６牔
／／在上一行，同一列的位置，不显示任何代码
}
ｏｆｆｓｅｔ＝ｏｆｆｓｅｔ ＋１
ｏｆｆｌｅｎ＝ｏｆｆｌｅｎ ＋１
ｌｏｏｐ＋＋
}
ｅｌｓｅ
{
ｌｏｏｐ＋＋
[1]