原创 液晶显示模块MDLS16268C在校验信号源设计中的应用

1　引　言

      液晶显示器件在科研生产、产品设计等领域正发挥着越来越重要的作用。本文介绍了一种用于校验信号源设计的液晶显示模块MDLS16268C，详细阐述了其与单片机的接口电路以及相关软件的设计思路，借助于液晶显示模块，信号源向使用者提供了更为丰富的信息。

2　液晶显示模块

      液晶显示模块（LCDModule）又称为LCM，是一种常见的液晶显示器件，它将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在了一起，是一种商品化的部件。从市场供应和使用情况来看，可以将液晶显示模块分为数显液晶模块、点阵字符液晶模块和点阵图形液晶模块三种，其中数显液晶模块由段型液晶显示器件和专用集成电路组成，只能显示数字和一些标识符号；点阵字符液晶模块则由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、控制器、连接件、结构件装配而成，可以显示数字和西文字符，并且其自身具有字符发生器，显示容量较大，功能相对要丰富一些；点阵图形液晶模块属于点阵模块的一种，可以显示连续、完整的图形，除此之外，也可显示字符。

在信号源设计中所使用的液晶显示模块MDLS16268C属于点阵字符型液晶模块，为香港精电公司的产品，可以显示2行共32个字符；与外部的接口包括：DB0－DB7共8位数据总线、RS寄存器选择信号、R／W读／写选择信号、E使能信号，以及VCC和GND信号等。

3　工作原理

      在信号源的设计和实现过程中，以80C196KC单片机加FPGA完成主要数字电路的设计和相关功能的实现，其中，80C196KC单片机系统作为整个设计的核心部件完成送往各模块控制信号的输出，主要是送往FPGA的控制信号；同时，80C196KC单片机还用于完成键盘扫描以及信号源状态、码速率、内时统、工作模式、同步方式的显示。单片机与液晶显示模块的连接如图1所示，其中液晶显示模块与单片机的连接采用直接访问方式，XS1为键盘扫描电路与单片机的接口，为方便起见，单片机80C196KC只给出了与液晶显示模块和键盘扫描电路相关的部分管脚。

      在信号源设计中，为改善人机界面和解决显示容量受限的问题，采用了液晶显示模块和键盘扫描电路。首先通过80C196KC单片机抗干扰两维扫描方式，完成对键盘扫描电路（分为数字键、功能键等）中小键盘的识别，这其中包括码速率、同步方式、工作模式等的设置，并将设置的内容形成统一的控制命令字，通过单片机的P1口经锁存后输出到FPGA或相应模块，同时，通过液晶显示模块尽量详细显示所设置的内容。

4　程序设计

      字符型液晶显示模块的应用随应用系统的性质而定，购买液晶显示模块MDLS16268C时，相应资料中提供了以8031单片机为样机，实现计算机与液晶显示模块的接口电路及相应的驱动子程序等，在此基础上，可以较容易地转换到80C196KC单片机的应用中，在80C196KC单片机汇编程序中有关液晶显示模块的程序主要包括初始化子程序、读BF和AC值子程序、写指令代码子程序、写显示数据子程序、读显示数据子程序等，除此之外，还包括与之密切相关的键盘扫描子程序和各功能键、数字键处理子程序等，其汇编程序的流程图见图2。

4．1　液晶显示模块程序

4．1．1　液晶显示初始化子程序

      包括设置工作方式指令代码（8位总线、两行显示、5×7点阵字符）、设置输入方式（读写数据后，AC自动增1，画面不动）、设置显示方式（显示开关开，光标关，闪烁关）等，同时调用延时4．75ms的延时子程序，并在进入初始化子程序时首先进行清屏工作。

4．1．2　读BF和AC值子程序

      从指令口读地址CR　ADD中读取BF和AC值后，将其存入指令寄存器COM中。

4．1．3　写指令代码子程序

      从指令口读地址CR　ADD中读取BF和AC值后，若BF＝0，从指令寄存器COM中读取指令代码并存入指令口写地址CW　ADD中。

4．1．4　写显示数据子程序

      从指令口读地址CR　ADD中读取BF和AC值后，若BF＝0，从数据寄存器DAT中读取数据并写入数据口写地址DW　ADD中；

4．1．5　读显示数据子程序

      从指令口读地址CR　ADD中读取BF和AC值后，若BF＝0，从数据口读地址DR　ADD中读取数据并存入数据寄存器DAT中。

4．2　键盘扫描子程序

      键盘扫描子程序是与液晶显示程序密切相关的一个部分，因为大部分经键盘输入的内容需经处理后间接或直接显示，在此需特别说明。键盘扫描子程序采用抗干扰两维扫描方式完成对4行×5列共20个计算机按键的键盘扫描电路中小键盘的识别，其中包括0～9的10个数字键、小数点、ENTER、CLEAR、RESET、START等功能键和设置工作模式、同步方式等其它按键，并最终给出所按按键的键号。

4．3　按键处理子程序

      按键处理子程序包括数字键、功能键和其它按键处理子程序，其中数字键处理子程序需将所键入数字逐一显示在液晶显示模块的特定位置上，并形成控制命令字的一部分；功能键处理子程序主要用于完成特定功能，如ENTER、RESET、START、CLEAR等；其它按键处理也将进行定位显示和形成控制命令字。

5　结束语

      将液晶显示模块MDLS16268C应用到信号源的设计中并配合键盘扫描电路的使用，大大改善了该设备人机界面和显示容量受限的问题，使得使用者可以通过机箱前面板上的键盘随意设置所需帧格式的信号源类型，并且可以通过观察液晶显示模块上的内容确定信号源的工作状态和工作稳定情况。在实际使用中，为进一步多角度、多方位清晰显示，向液晶显示模块提供了－5V左右的背光电源，使液晶显示模块工作在背光显示的状态下。