LCD1602液晶显示总结.docx
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LCD1602液晶显示总结
LCD1602液晶显示应用总结
一、1602里面存储器有三种：
CGROM、CGRAM、DDRAM
CGROM保存了厂家生产时固化在LCM中的点阵型显示数据；CGRAM是留给用户自己定义点阵型显示数据的；DDRAM则是和显示屏的内容对应的。
1602内部的DDRAM有80字节，而显示屏上只有2行×16列，共32个字符，所以两者不完全一一对应。
默认情况下，显示屏上第一行的内容对应DDRAM中80H到8FH的内容，第二行的内容对应DDRAM中C0H到CFH的内容。
DDRAM中90H到A7H、D0H到E7H的内容是不显示在显示屏上的，但是在滚动屏幕的情况下，这些内容就可能被滚动显示出来了。
注：
这里列举的DDRAM的地址准确来说应该是DDRAM地址+80H之后的值，因为在向数据总线写数据的时候，命令字的最高位总是为1。
DDRAM（DisplayDataRAM）就是显示数据RAM，用来寄存待显示的字符代码。
共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下：
DDRAM相当于计算机的显存，我们为了在屏幕上显示字符，就把字符代码送入显存，这样该字符就可以显示在屏幕上了。
同样LCD1602共有80个字节的显存，即DDRAM。
但LCD1602的显示屏幕只有16×2大小，因此，并不是所有写入DDRAM的字符代码都能在屏幕上显示出来，只有写在上图所示范围内的字符才可以显示出来，写在范围外的字符不能显示出来。
这样，我们在程序中可以利用下面的“光标或显示移动指令”使字符慢慢移动到可见的显示范围内，看到字符的移动效果。
为了在液晶屏幕上显示字符，就把字符代码送入DDRAM。
例如，如果想在屏幕左上角显示字符‘A’，那么就把字符‘A’的字符代码41H写入DDRAM的00H地址处即可。
至于怎么写入，后面会有说明。
那么为什么把字符代码写入DDRAM，就可以在相应位置显示这个代码的字符呢？
我们知道，LCD1602是一种字符点阵显示器，为了显示一种字符的字形，必须要有这个字符的字模数据，什么叫字符的字模数据，看看下面的这个图就明白了：
A的字模
上图的左边就是字符‘A’的字模数据，右边就是将左边数据用“○”代表0，用“■”代表1。
从而显示出‘A’这个字形。
从下面的图可以看出，字符‘A’的高4位是0100，低4位是0001，合在一起就是01000001b，即41H。
它恰好与该字符的ASCII码一致，这样就给了我们很大的方便，我们可以在PC上使用P2=‘A’这样的语法。
编译后，正好是这个字符的字符代码。
在LCD1602模块上固化了字模存储器，就是CGROM和CGRAM，HD44780内置了192个常用字符的字模，存于字符产生器CGROM（CharacterGeneratorROM）中，另外还有8个允许用户自定义的字符产生RAM，称为CGRAM（CharacterGeneratorRAM）。
下图（字模表）说明了CGROM和CGRAM与字符的对应关系。
从ROM和RAM的名字我们也可以知道，ROM是早已固化在LCD1602模块中的，只能读取；而RAM是可读写的。
也就是说，如果只需要在屏幕上显示已存在于CGROM中的字符，那么只须在DDRAM中写入它的字符代码就可以了；但如果要显示CGROM中没有的字符，比如摄氏温标的符号，那么就只有先在CGRAM中定义，然后再在DDRAM中写入这个自定义字符的字符代码即可。
和CGROM中固化的字符不同，CGRAM中本身没有字符，所以要在DDRAM中写入某个CGROM不存在的字符，必须在CGRAM中先定义后使用。
程序退出后CGRAM中定义的字符也不复存在，下次使用时，必须重新定义。
上面这个图（如图10）说明的是5×8点阵和5×10点阵字符的字形和光标的位置。
先来说5×8点阵，它有8行5列。
那么定义这样一个字符需要8个字节，每个字节的前3个位没有被使用。
例如，定义摄氏温标的符号{0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00}。
设置CGRAM地址指令
上面这个图说明的是设置CGRAM地址指令。
从这个指令的格式中我们可以看出，它共有aaaaaa这6位，一共可以表示64个地址，即64个字节。
一个5×8点阵字符共占用8个字节，那么这64个字节一共可以自定义8个字符。
也就是说，上面这个图的6位地址中的DB5DB4DB3用来表示8个自定义的字符，DB2DB1DB0用来表示每个字符的8个字节。
这DB5DB4DB3所表示的8个自定义字符（0--7）就是要写入DDRAM中的字符代码。
我们知道，在CGRAM中只能定义8个自定义字符，也就是只有0—7这8个字符代码，但在下面的这个表（如图12）中一共有16个字符代码（××××0000b--××××1111b）。
实际上，如图所示，它只能表示8个自定义字符（××××0000b=××××1000b,××××0001b=××××1001b……依次类推）。
也就是说，写入DDRAM中的字符代码0和字符代码8是同一个自定义字符。
5×10点阵每个字符共占用16个字节的空间，所以CGRAM中只能定义4个这样的自定义字符。
那么如何在CGRAM中自定义字符呢？
在上面的介绍中，我们知道有一个设置CGRAM地址指令，同写DDRAM指令相似，只须设置好某个自定义字符的字模数据，然后按照上面介绍的方法，设置好CGRAM地址，依次写入这个字模数据即可。
我们在后面的例子中再进行说明。
二、1602使用三条控制线：
EN、RW、RS。
其中EN起到类似片选和时钟线的作用，RW和RS指示了读、写的方向和内容。
在读数据（或者Busy标志）期间，EN线必须保持高电平；而在写指令（或者数据）过程中，EN线上必须送出一个正脉冲。
RW、RS的组合一共有四种情况，分别对应四种操作：
RS＝0、RW＝0——表示向LCD写入指令。
RS＝0、RW＝1——表示读取Busy标志。
RS＝1、RW＝0——表示向LCD写入数据。
RS＝1、RW＝1——表示从LCD读取数据。
三、LCD1602引脚定义：
引脚号
符号
引脚说明
引脚号
符号
引脚说明
1
VSS
电源地
9
D2
数据端口
2
VDD
电源正极
10
D3
数据端口
3
V0
偏压信号
11
D4
数据端口
4
RS
命令/数据
12
D5
数据端口
5
RW
读/写
13
D6
数据端口
6
E
脉冲使能
14
D7
数据端口
7
D0
数据端口
15
A
背光正极
8
D1
数据端口
16
K
背光负极
*说明：
1、VSS接电源地
2、VDD接+5V
3、V0是液晶显示的偏压信号，可接10K的3296精密电位器。
或是同样阻值的RM065/RM063信号的蓝白可调电阻。
4、RS是命令/数据选择引脚，接单片机的其中一个I/O口。
当RS=0,选择指令模式；RS=1，选择数据模式。
5、RW为读/写模式选择引脚，接单片机的一个I/O口，
RW=0——写，向1602写数据或是指令。
RW=1——读，从1602读取数据或是状态，如果是不需要进行读取操作，可以直接此位接Vss。
6、E，LCD1602执行命令的使能信号，接单片机的一个I/O口。
7、D0~D7：
LCD1602的并行数据输入/输出端口，可以接单片机的任意一个的8位的I/O端口（P0~P3），如果是接P0口的话要接一个8位的上拉电阻。
当应用4线并行驱动模式的时候，只需接4个并行的I/O端口。
8、A：
背光正极，可以接一个10~47Ω的限流电阻接到VDD。
9、K：
背光负极，接VSS。
四、LCD1602的基本操作：
1、读状态：
RS=0，RW=1，E=高脉冲。
输出：
D0~D7为状态字。
2、读数据：
RS=1，RW=1，E=高脉冲。
输出：
D0~D7为数据。
3、写指令：
RS=0，RW=0，E=高脉冲。
输出：
无
4、写数据：
RS=1，RW=0，E=高脉冲。
输出：
无。
读操作时序
写操作时序
时序时间参数
五、LCD1602液晶显示屏指令：
1、工作方式设置指令：
（一般0x38）
×：
不关心，也就是说这个位是0或1都可以，一般取0。
DL：
设置数据接口位数。
DL=1：
8位数据接口（D7—D0）。
DL=0：
4位数据接口（D7—D4）。
N=0：
一行显示。
N=1：
两行显示。
F=0：
5×8点阵字符。
F=1：
5×10点阵字符。
说明：
因为是写指令字，所以RS和RW都是0。
LCD1602只能用并行方式驱动，不能用串行方式驱动。
而并行方式又可以选择8位数据接口或4位数据接口。
这里我们选择8位数据接口（D7—D0）。
我们的设置是8位数据接口，两行显示，5×8点阵，即0b00111000也就是0x38。
（注意：
NF是10或11的效果是一样的，都是两行5×8点阵。
因为它不能以两行5×10点阵方式进行显示，换句话说，这里用0x38或0x3c是一样的）。
2、显示开关控制指令（一般0x0c）
D=1：
显示开，D=0：
显示关。
C=1：
光标显示，C=0：
光标不显示。
B=1：
光标闪烁，B=0：
光标不闪烁。
说明：
这里的设置是显示开，不显示光标，光标不闪烁，设置字为0x0c。
3．进入模式设置指令:
I/D=1：
写入新数据后光标右移。
I/D=0：
写入新数据后光标左移。
S=1：
显示移动。
S=0：
显示不移动。
说明：
这里的设置是0x06。
4．光标或显示移动指令:
说明：
在需要进行整屏移动时，这个指令非常有用，可以实现屏幕的滚动显示效果。
初始化时不使用这个指令。
5．清屏指令:
说明：
清除屏幕显示内容。
光标返回屏幕左上角。
执行这个指令时需要一定时间。
6．光标归位指令:
说明：
光标返回屏幕左上角，它不改变屏幕显示内容。
7．设置CGRAM地址指令:
说明：
这个指令在上面已经介绍过。
用法在后面例子中说明。
8．设置DDRAM地址指令:
说明：
这个指令用于设置DDRAM地址。
在对DDRAM进行读写之前，首先要设置DDRAM地址，然后才能进行读写。
前面我们说过，DDRAM就是LCD1602的显示存储器。
我们要在它上面进行显示，就要把要显示的字符写入DDRAM。
同样，我们想知道DDRAM某个地址上有什么字符，也要先设置DDRAM地址，然后将它读出到单片机。
9．读忙信号和地址计数器AC:
说明：
这个指令用来读取LCD1602状态。
对于单片机来说，LCD1602属于慢速设备。
当单片机向其发送一个指令后，它将去执行这个指令。
这时如果单片机再次发送下一条指令，由于LCD1602速度较慢，前一条指令还未执行完毕，它将不接受这新的指令，导致新的指令丢失。
因此这条读忙指令可以用来判断LCD1602是否忙，能否接收单片机发来的指令。
当BF=1，表示LCD1602正忙，不能接受单片机的指令；当BF=0，表示LCD1602空闲，可以接收单片机的指令。
RS=0，表示是指令；RW=1，表示是读取。
这条指令还有一个副产品：
即可以得到地址记数器AC的值（addresscounter）。
LCD1602维护了一个地址计数器AC，用来记录下一次读写CGRAM或DDRAM的位置。
需要强调的是：
这条指令我一次也没有执行成功。
很多网友似乎也是这样。
好在我们有另外的办法，也就是延时。
通过查看每条指令的执行时间，再经过一些试验，可以确定指令的延时。
这样就可以在上一条指令执行完毕后再执行下一条指令了。
10．写数据到CGRAM或DDRAM指令:
说明：
RS=1，数据；RW=0，写。
指令执行时，要在DB7—DB0上先设置好要写入的数据，然后执行写命令。
11．从CGRAM或DDRAM读数据指令:
说明：
RS
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