灵动股份推出的MM32L0130系列MCU具有片上SLCD液晶显示控制器,SLCD 驱动器是用于单色无源液晶显示器(SLCD)的数字驱动器,具有多达 8 个公共端和多达 63 个分段端, SLCD 引脚最多为 64 个,因此最多可驱动 240(60x4)或 448(56x8)个段码。驱动段码的最终数量由产品规格书中设备引脚的数目决定。
1SLCD介绍
1.1 SLCD功能框图
SLCD 驱动模块包括以下几个基本的子模块,如下图所示。
显示数据寄存器
SLCD 输出驱动引脚
时钟产生单元,包括时钟预分频器、帧时钟分频器、电荷泵时钟分频器和闪烁时钟分频器
闪烁控制器
内置升压电荷泵和偏置电压生成单元
时序控制和波形发生器
1.2 SLCD主要特征
显示帧率灵活控制
兼容 APB 接口
支持静态、 1/2、 1/3、 1/4、 1/6 和 1/8 占空比
支持 1/2、 1/3 和 1/4 偏置电压设置
为了存储显示数据,内置了 16*32bit 显示数据寄存器
通过软件来调整 SLCD 输出电压,来调节对比度
外围电路简单,不需要vwin 器件支持
1)内嵌电容升压器来得到比电源电压更高而且不受其影响的 SLCD 驱动电压。升压器产生的 SLCD驱动电压范围可调,可以匹配支持 3V 或者 5V 的 LCD 屏幕
2)SLCD 驱动电源可以通过软件来选择内部电源或外部电源。
3)可以选择使用内嵌电容分压器对 SLCD 驱动电压进行分压,得到驱动电压的中间值(VLCDrail1,VLCDrail2, VLCDrail3, VLCDrail4)
两种调整显示对比度的方法
1)当采用内部升压器来提供 VLCD 电源时,可以通过软件调节 VLCD 输出电压
2)其它情况下可以在每帧显示之间插入死区时间
支持以下低功耗模式:低功耗运行模式,睡眠模式,低功耗睡眠模式,停止模式,深度停止模式,待机模式;在不需要显示的时候,可以完全关闭 SLCD 驱动以达到降低功耗的目的
支持相位反转模式,降低功耗和 EMI
每一帧显示开始的时候,通过中断信号与软件同步,更新显示数据
闪烁功能
1)可以从所有段码中任意选择 1 到 8 个段码闪烁显示,也可以闪烁显示全部段码
2)在静态、 1/2、 1/3、 1/4 占空比模式下可以闪烁显示任意段码
3)软件选择闪烁频率,支持闪烁频率 0.5Hz, 1Hz, 2Hz 或 4Hz
灵活的引脚复用功能,可以配置任意 LCD 驱动引脚成为 COM 或者 SEG 功能;SLCD 的驱动引脚在没有被配置成 SLCD 功能的时候,可以作为 GPIO 引脚来使用
SLCD 驱动电平(VLCDrail1, VLCDrail2, VLCDrail3, VLCDrail4)的去耦合功能
支持低功耗驱动波形
支持 DMA 传输
支持中断
2功能概述
2.1 显示数据寄存器
为了存储显示数据, SLCD 驱动模块内置了 16 个 32 比特显示数据寄存器。显示数据寄存器中的比特位与 LCD 显示屏上的段码一一对应, 如果要点亮 LCD 显示屏上的某个段码, 则需要把显示数据寄存器中的相对应的比特写为‘1’;反之如果要熄灭某个段码, 则需要把对应的比特写为‘0’, 如下图所示。
在 static, 1/2, 1/3 和1/4 duty模式下,显示数据寄存器被划分为主显示数据寄存器片区(SLCD_DR[7:0])和辅助显示数据寄存器片区( SLCD_DR[15:8]);在 1/6 和 1/8 duty 模式下,显示数据寄存器(SLCD_DR[15:0])全部作为主显示数据寄存器片区使用,没有辅助显示数据寄存器片区的分划。显示数据寄存器的具体结构和详细的片区划分情况见下图:
2.2 主/辅助显示数据寄存器
在 static,1/2,1/3和1/4 duty 模式下,可以通过 SLCD 帧控制寄存器(SLCD_FCR)中的DRSEL比特选择控制将主显示数据寄存器片区(SLCD_DR[7:0])或者辅助显示数据寄存器片区(SLCD_DR[15:8])的数据显示到 LCD 屏幕上,如果DRSEL为‘0’, 显示主显示数据寄存器片区的数据;如果 DRSEL 为‘1’,显示辅助显示数据寄存器片区的数据。SLCD 状态寄存器(SLCD_SR)中的 DRSS 比特可以指示出显示数据当前使用的显示数据寄存器片区, 如果当前使用的是主显示数据寄存器片区的数据, 则 DRSS 比特为‘0’;如果当前使用的是辅助显示数据寄存器片区的数据,则 DRSS 比特为‘1’。将 SLCD 帧控制寄存器(SLCD_FCR)中的 DRLC 比特置‘1’可以清除主显示数据寄存器片区的数据;将 DRHC 比特置‘1’可以清除辅助显示数据寄存器片区的数据。
2.3 COM 和 SEG 引脚配置
SLCD 模块提供公共端(COM)引脚和段(SEG)引脚的驱动。
2.4 SLCD 引脚配置
SLCD 的 SEG 和 COM 引脚是同通用功能 I/O 复用的。在不作为 SLCD 引脚使用时,这些引脚可以配置成通用功能 I/O 引脚。具体配置请参考通用功能 I/O 章节。
2.5 COM 和 SEG 引脚重映射
当作为 SLCD 引脚使用时,每一个 SLCD 引脚都可以被重映射为 COM 或者 SEG 引脚,以简化电路板上的布局布线。SLCD 模块支持从 L0 到 L63 最多 64 个 SLCD 引脚(SLCD 引脚的最终数量由产品规格书中设备引脚的数目决定),每一个引脚可以通过相应的 SLCD_CFGR0 和 SLCD_CFGR1 寄存器来配置,重映射其作为 COM 或者 SEG 功能。
2.6 时钟产生
时钟产生模块为波形发生模块和电荷泵模块提供各自所需的时钟,其结构如下:
时钟产生模块结构图
3实验
3.1 硬件设计
本次实验使用MM32L0130片上SLCD驱动LCD液晶屏显示。硬件使用灵动股份设计的EVB-L0136开发板,板载LCD接口可以适配GDC0689液晶屏,GDC0689具有半透和反射两种模式,6位8字、6点视角、宽温,适用于工业设备等产品。GDC0689液晶屏全显效果图如下:
EVB-L0136开发板LCD模块原理图如下:
原理图1(LCD部分)
原理图2(MM32F0130部分)
3.2 程序设计
例程主要用到GDC0689液晶屏的数码管部分进行计数显示,以最右边的数码管作为小数部分,其余数码管作为整数部分,从最低位开始累加计数,满十就向前一位进1。
灵动股份设计了MM32F0130 SLCD相关的库函数以及API函数,容易理解和使用,代码较多,这里不再进行赘述,仅对部分主要程序进行分析。
3.21 SLCD测试函数
voidslcd_test(void) { slcd_init(); while(1){ LCD_DisplayDataUpdate(); DELAY_Ms(100); } }
3.22 SLCD初始化函数
void slcd_init()函数主要代码:
使能PWR、BKP时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_PWR,ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_BKP,ENABLE);
使能SLCD时钟,软件复位SLCD
RCC_SLCD_ClockCmd(SLCD,ENABLE); SLCD_DeInit();
SLCD的时钟源选择LSI,配置LSI时钟频率为40KHZ。
RCC_LSICLKConfig(RCC_LSICLKSource_40KHz); RCC_LSICmd(ENABLE); RCC_SLCDCLKConfig(RCC_SLCDCLKSource_LSI);
LSI作为SLCD时钟源,对应时钟预分频系数为4,分频系数为16
elseif(slcd_clk_source_freq<= LSI_VALUE) { pre_value = SLCD_Prescaler_4; div_value = SLCD_Divider_16; }
初始化SLCD结构体,配置1/4偏置、1/3占空比,VDD作为SLCD电源使能
slcd_struct.SLCD_Divider=div_value; slcd_struct.SLCD_Duty=SLCD_Duty_1_4; slcd_struct.SLCD_Bias=SLCD_Bias_1_3; slcd_struct.SLCD_VoltageSource=SLCD_VoltSrcCapCharggDownVdd; SLCD_Init(&slcd_struct);
SLCD pin对应的GPIO配置为SEG或COM,并使能
SLCD_IO_Config(&(SEGorCOM[0])); //mustcallafterSLCD_init
配合SLCD COM索引寄存器
SLCD_COM_IndexInit(&(SCLD_COM_Index[0]));
配置电荷泵时钟分频为1024
SLCD_ChargePumpClockDivConfig(SLCD_ChargePumpClock_Div1024);
正常驱动波形
SLCD_LowPowerDriveCmd(DISABLE);
配置无死区插入,当在两帧之间插入死区时,SEG和COM信号电压为零
SLCD_DeadTimeConfig(SLCD_DeadTime_0);
清除显示数据寄存器
LCD_Clear();
关闭SLCD闪烁模式,闪烁时钟分频系数为512
SLCD_BlinkConfig(SLCD_BlinkMode_Off,SLCD_BlinkFrequency_Div512);
配置SLCD闪烁索引
SLCD_BLINK_IndexInit(SCLD_BLINK_Index);
3.23 LCD更新显示数据函数
LCD_DisplayDataUpdate()函数主要代码:
Number1=(Number1+1)%1000000; if(Number1< 10) { LCD_DisplayNumber1(0, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(1, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(2, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(3, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(4, '0', 1); LCD_DisplayNumber1(5, '0' + Number1, 0); } else if(Number1 < 100) { LCD_DisplayNumber1(0, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(1, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(2, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(3, ' ', 0); LCD_DisplayNumber1(4, '0' + ((Number1 / 10) % 10), 1); LCD_DisplayNumber1(5, '0' + ((Number1 / 1 ) % 10), 0); } ......(省略余下代码)
其中LCD显示函数 void LCD_DisplayNumber1(u8 Index, char ch, u8 Point)用于配置数码管显示,函数的3个形参含义如下:
Index表示选中的数码管索引,对应6个数码管,可选值为0,1,2,3,4,5
ch表示要显示的数字,为char类型
Point表示该数码管是否显示Dp字段,显示则为1,否则为0
举例:代码中LCD_DisplayNumber1(5, '0' + Number1, 0)表示选中第5个数码管(最右),显示内容是Number的值,不显示Dp字段。
3.24 LCD显示函数
LCD_DisplayNumber1()函数主要代码:
voidLCD_DisplayNumber1(u8Index,charch,u8Point) { u8i; charTAB[6][8][4]={//(1) {"5A","5B","5C","5D","5E","5F","5G","DP5"}, {"6A","6B","6C","6D","6E","6F","6G","DP6"}, {"7A","7B","7C","7D","7E","7F","7G","DP7"}, {"8A","8B","8C","8D","8E","8F","8G","DP8"}, {"9A","9B","9C","9D","9E","9F","9G","DP9"}, {"10A","10B","10C","10D","10E","10F","10G",""}, }; u8COMn=0xFF,SEGn=0xFF; u8Code=LCD_SearchCode(ch);//(2) if(Code!=0xFF){ for(i=0;i< 7; i++) { LCD_SearchName(TAB[Index][i], &COMn, &SEGn); // (3) if((COMn != 0xFF) && (SEGn != 0xFF)) { LCD_WriteBit(COMn, LCD_SEG_Table[SEGn][0], LCD_SEG_Table[SEGn][1], (Code >>i)&0x01);//(4) } } LCD_SearchName(TAB[Index][7],&COMn,&SEGn);//(5) if((COMn!=0xFF)&&(SEGn!=0xFF)){ LCD_WriteBit(COMn,LCD_SEG_Table[SEGn][0],LCD_SEG_Table[SEGn][1],Point);//(6) } } }
1定义三维字符数组TAB[6][8][4],其中[6]对应6位“8”字,[8]对应“8”字的8段(含DP段),[4]表示元素的长度,对应各段的名称。
2形参ch表示要显示的数字,为char类型,LCD_SearchCode(char ch)函数用来遍历LCD_CODE_Table[38],如果传入的参数ch和LCD_CODE_Table[i].ch相等,则返回LCD_CODE_Table[i].Data,即该数字对应的段选信号。
3LCD_SearchName(TAB[Index][i], &COMn, &SEGn)函数遍历所有COM口(4)和SEG口(22),如果TAB[Index][i]和LCD_NAME_Table[i][j]相等,则获取COMn和SEGn的值,然后返回。
4获取COMn对应的显示数据寄存器索引,根据段选信号,给显示数据寄存器赋值。
5获取Dp段对应的COMn和SEGn的值,然后返回。
6获取COMn对应的显示数据寄存器索引,根据Dp段选信号,给显示数据寄存器赋值。
3.3 实验演示
下载程序运行,观察GDC0689液晶屏显示。
审核编辑:汤梓红
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原文标题:灵动微课堂 (第232讲) | 使用MM32L0130 SLCD驱动LCD显示
文章出处:【微信号:MindMotion-MMCU,微信公众号:灵动MM32MCU】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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