DS1602液晶显示学习笔记

DS1602液晶显示

LCM1602是最常见的点阵字符型液晶显示模块，由液晶板、控制器HD44780、驱动器HD44100及若干电阻电容组成。

1602 液晶，从它的名字我们就可以看出它的显示容量，就是可以显示 2 行，每行 16 个字符的液晶，即其液晶板上分2行，每行排列着16个5×7的点阵，专门用于显示字母、数字以及符号。

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1602实物图：

0它可与8位或4位微处理器连接；内建CGROM可提供160种工业标准字符，包括全部大小写字母、阿拉伯数字、日文假名以及32个特殊字符或符号的显示；内建CGRAM可根据用户需要，由用户自行设计定义8个字符或符号；

先了解以下几个概念：CGROM、CGRAM、DDRAM和AC

CGROM是只读字符发生器，存放192个字符的点阵数据，每个字符都有一个唯一的代码，在0x20～0x7f区间代码值就是该字符的ASCII码,图12-9为LCM1602的内置字符集。

CGRAM是自定义字符发生器，可用于存放用户自定义字符的点阵，只有64个字节最多能定义8个字符，这8个字符也有对应的代码，0x00对应第一个自定义字符，0x07对应最后一个自定义字符，0x08～0x0f与0x00～0x07指向相同的字符。

DDRAM是显示存储器，有80个字节，内部存放的是显示内容的代码。

AC是DDRAM和CGRAM共用的地址指针计数器，另外AC也作为光标和闪烁位置指针。

1602 液晶一共 16 个引脚：
左起为1脚，各引脚功能如下：
1脚：VSS为模块电源地，接地；
2脚：VDD为模块电源正，接+5V；
3脚：VEE为对比度调节引脚，接电源正时对比度最差，接电源地时对比度最高，通常接一个10K电位器（滑动变阻器）到地（可手动调节）调节显示对比度；

4脚：RS为寄存器选择位，输入脚，“1”数据寄存器，“0”命令寄存器；
5脚：RW为读写操作选择位，输入脚，“1”读操作，“0”写操作；
6脚：E为使能信号，输入脚，读操作时上升沿有效，写操作时下降沿有效；

7～14脚：DB0～DB7双向数据线，DB7还做忙闲标志位使用，4线工作方式下仅DB4～DB7有效；
15脚：BL1背光电源正，接+5V；
16脚：BL2背光电源地，接地。

重要引脚ps:
（
4 脚是数据命令选择端。对于液晶，有时候我们要发送一些命令，让它实现我们想要的一些状态，有时候我们要发给它一些数据，让它显示出来，液晶就通过这个引脚来判断接收到的是命令还是数据，这个引脚我们接到了 ADDR0 上，通过跳线帽和 P1.0 连接在一起。读手册看到这个引脚描述里：数据/命令选择端，而后跟了括号(H/L)，他的意思就是当这个引脚是 H(High)高电平的时候，是数据，当这个引脚是 L(Low)低电平的时候，是命令。

5 脚和 4 脚用法类似，功能是读写选择端。我们既可以写给液晶数据或者命令，也可以读取液晶内部的数据或状态，就是控制这个引脚。因为液晶本身内部有 RAM，实际上我们送给液晶的命令或者数据，液晶需要先保存在缓存里，然后再写到内部的寄存器或者 RAM中，这个就需要一定的时间。所以我们进行读写操作之前，首先要读一下液晶当前状态，是不是在“忙”，如果不忙，我们可以读写数据，如果在“忙”，我们就需要等待液晶忙完了，再进行操作。读状态是常用的，大家了解这个功能即可。这个引脚我们接到了 ADDR1 上，通过跳线帽和 P1.1 连接在一起。

6 脚是使能信号，很关键，液晶的读写命令和数据，都要靠它才能正常读写，我们后边详细讲这个引脚怎么用。这个引脚我们通过跳线帽接到了 ENLCD 上，这个位置的跳线是为了和另外一个 12864 液晶的切换使用而设计的。

7 到 14 引脚就是 8 个数据引脚了，我们就是通过这 8 个引脚读写数据和命令的。
）

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1602 液晶的读写时序介绍：

第一行的地址是 0x00H 到 0x27（40个，0x00-0x0f有16个，依此类推，共16+16+8=40），第二行的地址从 0x40 到 0x67，其中第一行 0x00 到 0x0F是与液晶上第一行 16 个字符显示位置相对应的，第二行 0x40 到 0x4F 是与第二行 16 个字符显示位置相对应的。而每行都多出来一部分，是为了显示移动字幕设置的。 1602 字符液晶是显示字符的，因此它跟 ASCII 字符表是对应的。比如我们给 0x00 这个地址写一个‘a’，也就是十进制的 97，液晶的最左上方的那个小块就会显示一个字母 a。液晶内部有个数据指针，它指向哪里，我们写的那个数据就会送到相应的那个地址里。

液晶有一个状态字字节，我们通过读取这个状态字的内容，就可以知道 1602 液晶的一些内部情况，如表 12-5 所示。

这个状态字节有 8 个位，最高位表示了当前液晶是不是“忙”，如果这个位是 1 表示液晶正“忙”，禁止我们读写数据或者命令，如果是 0，则可以进行读写。

读状态的判忙语句：

void LcdWaitReady()
{unsigned char sta;LCD1602_DB = 0xFF;LCD1602_RS = 0;      //0 为写命令  1为写数据LCD1602_RW = 1;     //1 为读  0为写do {LCD1602_E = 1;sta = LCD1602_DB; //读取状态字LCD1602_E = 0;} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止
}

为什么要判断忙闲？
因为流水灯、数码管、点阵、 1602 液晶都用到了 P0 口总线，我们读完了液晶状态继续保持 LCD1602_E 是高电平的话， 1602 液晶会继续输出它的状态值，输出的这个值会占据了 P0 总线，干扰到流水灯数码管等其它外设，所以我们读完了状态，通常要把这个引脚拉低来释放总线。

读数据： RS=H， R/W=L， E=H。

写指令： RS=L， R/W=L， D0~D7=指令码， E=高脉冲。

/* 向 LCD1602 液晶写入一字节命令， cmd-待写入命令值 */
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd)
{LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}

写数据： RS=H， R/W=L， D0~D7=数据， E=高脉冲。

/* 向 LCD1602 液晶写入一字节数据， dat-待写入数据值 */
void LcdWriteDat(unsigned char dat)
{LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}

ps:
E=高脉冲这个问题要解释一下。这个指令一共有 4 条语句，其中前三条语句顺序无所谓，但是 E=高脉冲这一句很关键。实际上流程是这样的：因为我们现在是写数据，所以我们首先要保证我们的 E 引脚是低电平状态，而前三句不管我们怎么写， 1602 液晶只要没有接收到 E 引脚的使能控制，它都不会来读总线上的信号的。当通过前三句准备好数据之后， E 使能引脚从低电平到高电平变化，然后 E 使能引脚再从高电平到低电平出现一个下降沿，1602 液晶内部一旦检测到这个下降沿后，并且检测RS=L， R/W=L，就马上来读取 D0~D7的数据，完成单片机写1602指令过程。归纳总结我们写了个E=高脉冲，意思就是： E 使能引脚先从低拉高，再从高拉低，形成一个高脉冲。

而读状态和读命令都是只需要E=H即可。
即读操作时上升沿有效，写操作时下降沿有效。

1602 液晶简单实例

#include <reg52.h>
#define LCD1602_DB P0
sbit LCD1602_RS = P1^0;
sbit LCD1602_RW = P1^1;
sbit LCD1602_E = P1^5;
void InitLcd1602();
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);
void main()
{unsigned char str[] = "Kingst Studio";
InitLcd1602();
LcdShowStr(2, 0, str);
LcdShowStr(0, 1, "Welcome to KST51");
while (1);
}
/* 等待液晶准备好 */
void LcdWaitReady()
{unsigned char sta;
LCD1602_DB = 0xFF;
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 1;
do {LCD1602_E = 1;
sta = LCD1602_DB; //读取状态字
LCD1602_E = 0;
} while (sta & 0x80); //bit7 等于 1 表示液晶正忙，重复检测直到其等于 0 为止
}
/* 向 LCD1602 液晶写入一字节命令， cmd-待写入命令值 */
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd)
{LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
/* 向 LCD1602 液晶写入一字节数据， dat-待写入数据值 */
void LcdWriteDat(unsigned char dat)
{LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
/* 设置显示 RAM 起始地址，亦即光标位置， (x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */
void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y)
{unsigned char addr;
if (y == 0) //由输入的屏幕坐标计算显示 RAM 的地址
addr = 0x00 + x; //第一行字符地址从 0x00 起始
else
addr = 0x40 + x; //第二行字符地址从 0x40 起始
LcdWriteCmd(addr | 0x80); //设置 RAM 地址
}
/* 在液晶上显示字符串， (x,y)-对应屏幕上的起始坐标， str-字符串指针 */
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str)
{LcdSetCursor(x, y); //设置起始地址
while (*str != '\0') //连续写入字符串数据，直到检测到结束符
{LcdWriteDat(*str++); //先取 str 指向的数据，然后 str 自加 1
}
}
/* 初始化 1602 液晶 */
void InitLcd1602()
{LcdWriteCmd(0x38); //16*2 显示， 5*7 点阵， 8 位数据接口
LcdWriteCmd(0x0C); //显示器开，光标关闭
LcdWriteCmd(0x06); //文字不动，地址自动+1
LcdWriteCmd(0x01); //清屏
}

过程中疑问：
光标设置函数里面的LcdWriteCmd(addr | 0x80)有点不懂，addr+0x80是什么意思呢？0x80是二进制里的 1000 0000，和地址做或运算是什么意思？是一种规定吗？用0x80这个末地址加上光标地址是一种调整吗？求指点

///
找到答案了！
因为D7位同时做忙闲状态标志位使用，所以你写指令进去的时候就要把高位D7写成 1 ，使得你在写入这条指令并在处理时，判忙函数能够识别到你当前正在忙状态，此时禁止其他读写操作以免相互干扰。

应该就是这样理解了，网上查资料偶然看到远古文档，自以为是正解，理解有误的话请评论纠正。

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