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8051单片机图形LCD驱动接口设计

摘要：液晶显示器（LCD）具有显示信息丰富、功耗低、体积小、重量轻、

超薄等许多其他显示器无法比拟的优点，在多年来被单片机控制的智能仪器、仪

表和电子产品中广泛使用，从其LCD显示的内容可以分为段位式LCD、点阵

式LCD、和字符LCD。本文从8086单片机图形模式的LCD的显示屏幕驱动出

发，详细描述了LCD的显示字符、数字、和显示图形、曲线以及各种中英文、

外文等字体，而且可以实现整个显示屏的滚动、翻屏幕等功能的实现设计过程。

关键词：液晶显示器；驱动；图形

一、液晶屏与控制器的选择

要对液晶显示器进行控制，需要有对应的LCD控制器的控制权限与控制存

储器的操作指令，通过LCD的存储空间来存储对显示器的操作命令和显示字符

来直接指挥显示器。本文中，采用的单片机主要是精电蓬远公司出品的液晶屏

MGLS-12864。MGLS-12864是香港信利公司生产的点阵图形式液晶显示模块，

点阵数为64行x128列，每屏可以显示4行×8个汉字(每汉字16×16点阵)。该显

示模块有2片HD61202作为列驱动器和1片HD61203作为行驱动器，可显示

64K的点阵图形。其主要特点是能与80系列微处理器直接接口，可以进行图形、

字符及图形和字符混合3种方式显示，并具有64K的内部存储器。显示屏共分8

页，显示数据格式及显示屏的页、行和列的分布情况如表1所示。

使用液晶显示器进行显示要有相应的LCD控制器来对其控制,以及一定的存

储空间来存储输入的命令和显示的字符。本文中，液晶屏选用的是精电蓬远公司

出品的液晶屏MGLS-12864。

二、MGLS-12864屏幕概述

1、MGLS-12864概述

液晶显示器按其功能可分为笔段式和点矩阵式两种。后者又可以分成字符点

阵式和图形点阵式，图形点阵式液晶显示器不仅可显示数字、字符等内容，还能

显示汉字和任意图形。在中规模图形式液晶显示模块中，内置8051控制器的液

晶显示模块是目前较为常用的一种。MGLS-12864是点阵式LCD，液晶模块的

工作电压是5V±0.5V，内置两片HD61202和一片HD61203。其中HD61202是列

驱动器，有64路列驱动输出，64×64位显示RAM，每位数据代表液晶屏上每个

点的明暗状态；HD61203作为行驱动器。控制器选用Intel公司MCS-51系列的

8051芯片。该芯片价格低廉，指令系统功能强大，执行速度快，实用性强，能

够符合系统要求。

2、MGLS-12864的特点

（1）MGLS-12864是点阵式液晶图形显示控制器，它能直接与80系列的8

位微处理器接口；

（2）MGLS-12864的字符字体由硬件设置，其字体有4种：5X8、6X8、7X8、

8X8；

（3）MGLS-12864的占空比可从1/16到1/128；

（4）MGLS-12864可以图形方式、文本方式及图形和文本合成方式进行显

示，以及文本方式下的特征显示，还可以实现图形拷贝操作等等；

（5）MGLS-12864具有内部字符发生器CGROM，共有128个字符，

MGLS-12864可管理64K显示缓冲区及字符发生器CGRAM。并允许MPU随时

访问显示缓冲区，甚至可以进行位操作。

三、系统软件设计

实现功能可以看出，本设计中需要用到西文显示、汉字显示、绘图等子程序。

首先，要实现西文/汉字的显示，需要三个子程序：创建字模，写入字模，显示

西文或汉字。MGLS-12864实现西文/汉字的显示有三种方式：文本显示，图形

显示和文本属性显示。由于绘图只能使用图形显示，因此在本设计中采用图形显

示方法来实现西文/汉字的显示。其次，要实现绘图，需要由绘点子程序实现。

绘图功能则是通过连续使用绘点子程序实现的。最后，还需要用到初始化子程序、

清屏子程序。同时状态字的检测和指令的写入、数据的自动写、数据的一次写等

子程序也是必不可少的。由于每进行一次操作都需要检测状态字，所以可以把状

态字检测程序做成通用程序方便调用。初始化程序和清屏幕程序主要完成