中文图形显示控制芯片ST7920的原理与应用

发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:1215

摘要：介绍了一种具有４位／８位并行、２线／３线串行等多种接口方式，且内含国标简体中文字库的图形点阵液晶显示控制模块。同时介绍了该芯片的性能特点及接口方式，给出了相应的硬件电路及汉字显示程序。

关键词：串／并接口；　控制模块；　中文图形显示

１　概述

ｓｔ７９２０是台湾矽创电子公司生产的中文图形控制芯片，它是一种内置１２８×６４－１２汉字图形点阵的液晶显示控制模块，用于显示汉字及图形。该芯片共内置８１９２个中文汉字（１６×１６点阵）、１２８个字符的ａｓｃｉｉ字符库（８×１６点阵）及６４×２５６点阵显示ｒａｍ（ｇｄｒａｍ）。

为了能够简单、有效地显示汉字和图形，该模块内部设计有２ｍｂ的中文字型ｃｇｒｏｍ和６４×２５６点阵的ｇｄｒａｍ绘图区域；同时，该模块还提供有４组可编程控制的１６×１６点阵造字空间；除此之外，为了适应多种微处理器和单片机接口的需要，该模块还提供了４位并行、８位并行、２线串行以及３线串行等多种接口方式。

利用上述功能可方便地实现汉字、ａｓｃｉｉ码、点阵图形、自造字体的同屏显示，所有这些功能（包括显示ｒａｍ、字符产生器以及液晶驱动电路和控制器）都包含在集成电路芯片里，因此，只要一个最基本的微处理系统就可以通过ｓｔ７９２０芯片来控制其它的芯片。ｓｔ７９２０的主要技术参数和显示特性如下：

电源：ｖｄｄ (－２．７～＋５．５ｖ)＋５ｖ(内置升压电路，一般无需负压)；

功耗：正常模式：４５０μａ，睡眠模式：３μａ，低功耗模式：３０μａ；

显示内容：１２８列× ６４行；

显示颜色：黄绿；

显示角度：６：００钟直视；

ｌｃｄ类型：ｓｔｎ；

与ｍｃｕ接口：８位并行／３位串行；

配置有ｌｅｄ背光显示功能；

带有自动启动复位按钮(ｒｅｓｅｔ)；

软件功能设置：画面清除、光标显示／隐藏、光标归位、显示打开／关闭、显示字符闪烁、光标移位、显示移位、垂直画面旋转、反白显示、液晶睡眠／唤醒、关闭显示、自定义字符、睡眠模式等。

２　组成原理

ｓｔ７９２０ｌｃｄ驱动器由３２个普通驱动器（ｃｏｍｍｏｎ）及６４个段驱动器ｓｅｇｍｅｎｔ　组成，段驱动器的扩充可根据需要由ｓｔ７９２１的段驱动器来提供，一个ｓｔ７９２０可以显示一行８个字或两行４个字，或是配合ｓｔ７９２１来显示两行１６个字。ｓｔ７９２０有两种结构形式：ｓｔ７９２０－０ａ和ｓｔ７９２０－０ｂ，前者内置ｂｉｇ－５码，用于显示繁体中文字型；而后者内置ｇｂ码，用于显示简体中文字型。

图１是ｓｔ７９２０的内部结构框图。在对ｓｔ７９２０读或写时，会用到两个８位的寄存器，一个是数据寄存器ｄｒ，另一个是指令寄存器ｉｒ。通过数据寄存器ｄｒ可以存取ｄｄｒａｍ、ｃｇｒａｍ、ｃｇｒｏｍ及ｉｒａｍ的值。待存取的目标ｒａｍ的地址可通过命令来选择，每次数据寄存器ｄｒ的操作应以上次选择的目标ｒａｍ为主体来进行读出或写入。通过ｒｓ和ｒｗ的状态可以选择不同的读写模式，具体配置方法如表１所列。

表1 st7920的寄存器读写状态

忙标志位ｂｆ为“１”时，表示内部操作正在进行，即处于忙状态而不接受新的指令，所以，每次接受新指令前，都要读取ｂｆ标志，只有当其为“０”时才可接受。

３　ｓｔ７９２０的应用

ｓｔ７９２０有自己的指令集，包括基本指令和扩充指令两大类，其中基本指令有１１条，扩充指令有７条。下面以显示ｒａｍ（ｄｄｒａｍ）为例来说明ｓｔ７９２０的应用方法。

３．１文本显示ｒａｍ（ｄｄｒａｍ）

ｓｔ７９２０的文本显示ｒａｍ中提供了８个×４行的汉字空间，当对文本显示ｒａｍ进行写入时，可以分别显示ｃｇｒｏｍ、ｈｃｇｒ