液晶显示器汉字字模存储方法

液晶显示器件（LCD）独具的低压、微功耗特性使他在单片机系统中特得到了广泛的应用，常用的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，其中图形液晶模块在我国应用较为广泛，因为汉字不能象西文字符那样用字符模块即可显示，要想显示汉字必须用图形模块。
1 液晶模块显示汉字方法
使用图形液晶模块以点阵形式来显示汉字和图形，每8个点组成1个字节，每个点用一个二进制位表示，存1的点显示时在屏上显示一个亮点，存0的点则在屏上不显示，最常用的16×16的汉字点阵由32个字节组成。
以在我国应用较为普及的液晶显示驱动控制器T6963C为例，在液晶屏上横向8个点为1个字节数据，则“国”字的16×16点阵字模如图1所示，通过字模提取软件按照先左后右，先上后下的方式对“国”字进行字模提取，则可获得图1右边的字模对应的32个字节值。
将这些字节按一定顺序写入液晶控制器的显示缓冲区，就可在液晶屏上显示16×16的“国”字。同理一个24×24的汉字则需72个字节，存放方式如下：

其他规格的汉字存放方式以此类推。

2 液晶控制器典型接口电路
通过单片机将已提取的汉字的字模输入液晶控制器，即可按设定的液晶模块显示屏上现实需要的汉字。
图2是典型的液晶模块与单片机的接口电路，在图中选用我国应非常广泛的8051单片机作为MCU，采用DG12864（128×64）液晶模块，其内置的液晶显示驱动控制器为日本东芝公司的T6963C。

在电路中，地址线A12-A15和WR，RD信号通过GAL16V8译码出外扩芯片的片选信号，其中液晶的译码地址为0xE000，将地址线A0与液晶控制口的C/D相连。当A0为低时液晶控制器接收数据，A0为高时液晶控制器接收命令码，因此液晶数据端口地址为0xE000，液晶命令端口为0xE001，采用Keil C51进行程序设计，在程序中可进行如下定义。
#define XBYTE（（unsigned char volatile xdata* ）0）
#define Lcd_Data XBYTE[0xE000] //液晶数据端口
#define Lcd_Code XBYTE[0xE001] //液晶命令端口
单片机的数据线通过74HC245双向缓冲器与液晶控制器的数据口相连，用液晶控制器的片选信号/LCD_CS作为74HC245的使能信号，单片机的写信号/WR控制数据传送方向。/WR为低时，单片机数据写入液晶控制器；/WR为高时，CPU读取液晶控制器的数据和状态；
3 汉字字模存储及提取方法
在单片机系统中对字模的存储，根据单片机的程序存储容量和其寻址空间情况，可采取3种方式。
（1）将提取的汉字字模数据作为常量数组存放在程序存储区内，这种方法较为常用，针对程序不大或单片机无外部扩展数据存储区功能的情况。
如下面程序所示，将提取的要显示汉字的字模数据定义成常量数组，如要显示合肥”两字。

再编制汉字显示子函数Write_Hz。其中要调用另外两个子函数Lcd_wait和Disp_address。Lcd_wait为读取液晶控制器是否忙函数，而Disp_address为液晶控制器显示缓冲区地址设置函数，可根据液晶控制器资料编制[1]。


函数Write_Hz的参数x和y对应液晶屏幕的显示位置，其与液晶控制器显示缓冲区中的地址通过行**可计算出，该行中的Wide为事先定义的液晶屏每行字节数，对于DG12864液晶而言，Wide为16。
函数Write_Hz根据16×16点阵汉字液晶控制器显示缓冲区的存放形式，依次改变显示地址，先将左半部1-16个字节写入显示缓冲区，再写入右半部17-32个字节。若要液晶显示“合肥”两字，只要在程序中带显示地区参数调用该函数即可。如：
write_Hz（0，4，0）；//合
write_Hz（0，10，0x20）；//肥
（2）将提取的汉字字模数据存放在EPROM或E2PROM内，作为扩展的数据存储器供单片机调用[2]。
采用哈佛结构的单片机，如8051单片机及其派生产品，程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)可分别寻址，51单片机ROM和RAM最大的寻址空间均为64K，通常来说，对于中型的嵌入式系统，尤其是带液晶的单片机系统，64k的程序空间并不富裕，而将汉字字模作为常量数组会大大占用ROM的空间，而相对来说，数据存储器只需几k就够用了，剩下很多空间可用于功能芯片的扩展。
将提取的汉字字模数据存放在EPROM或E2PROM内，并设定该芯片的片选地址，则只要知道某个汉字字模数据在该芯片的存储位置，通过程序计算出偏移地址，即可实现显示功能，例如：设存放汉字字模数据的E2PROM的片选地址为0x9000，则通过程序定义：
#define Hz_Dot 0x9000
#define VBYTE （unsigned char volatile xdata*）
若要编制汉字显示子函数Write_Hz，只要将上面Write_Hz函数中
***行换成Lcd_Data=*（VBYTE（Hz_Dot+p+i））；
****行换成Lcd_Data=*（VBYTE（Hz_Dot+p+16+i）；
（3）将整个汉字字库存放在EPROM或E2PROM内，程序根据要显示汉字的机内码来调用汉字字模[3]。
某些高端单片机，如Motorola的M68300系列32位单片机，寻址范围可达8M，液晶显示常用的16×16汉字库二进制数据文件为两百多k，将汉字字库存入大容量的E2PROM，通过地址线可寻址到汉字库中的每一个汉字。
在计算机中对汉字的识别是通过机内码来实现的，汉字标准机内码为两字节代码。汉字在汉字库中是按照区位来排列的，每一区中有94个汉字，每个汉字都对应唯一的区号和在本区的位号，汉字输入法中就有区位码方法，实际上，汉字机内码和区位码有标准的对应关系，某个汉字在字库中的区号加上0xa0等于其机内码的高字节，位号加上0xa0等于其机内码的低字节，因此很容易通过程序计算出要显示的汉字在汉字库中的区位号，即得到了其在汉字库中的偏移地址。
由于E2PROM中存储了整个汉字库，只须在硬件上设定存放汉字库的存储器片选地址，直接将汉字作为字符数组付给汉字显示函数，通过机内码计算出区号和位号，即可方便地对汉字字模进行调用了。与前两种方法相比，无须事先提取字模和设定其地址用于程序调用，因此在进行程序升级，涉及到汉字显示时，不用更改汉字字模数据。
4 结语
本文介绍了图形液晶的汉字显示方法，并以8051单片机为基础，结合液晶模块与单片机的典型接口电路，介绍了3种存放汉字字模的方法，并给出C51程序例子，具有很强的使用指导性。
 
本文摘自《现代电子技术》

引用出处：http://www.shinian10.com/article.asp?id=271