液晶显示控制器ST7920的接口方式研究与编程

1 引言

ST7920是台湾矽创电子公司生产的中文图形液晶控制器，可作为控制器和驱动器捉供32路com 输出和64路seg输出。与驱动器ST7921组成的模块最多可驱动256×32点阵液晶，主要用于显示汉字及图形，其内置了2 MB中文字型ROM(CGROM)，共提供8192个中文字型(16×16点阵)；16KB半宽字型ROM(HCGROM)，共提供126个西文字型(16×8点阵)；64×16位字符显示RAM(DDRAM最多16字符×4行，LCD显示范围16×2行)；64×16位字符产生RAM(CGRAM)；15×16位共240点的ICON RAM(ICONRAM)。此外，为了适应多种微处理器与单片机接口需求，该模块还可提供4位并行、8位并行、2线串行以及3线串行等多种接口。利用上述特性方便实现文字与图形混合显示、画面清除、光标归位、显示开／关、光标显示／隐藏、显示字体闪烁、光标移位、显示移位、垂直画面旋转、反白显示、休眠模式等功能。

2 ST7920与MCU的接口

ST7920与MCU的接口引脚如表1所示。

ST7920与MCU连接的方式非常灵活，分为并行和串行两种方法。并行接口复杂，但编程简单，访问速度快；串行接口简单，但编程复杂。并行连接方法又分为并口直接访问、并口间接访问和4位并口访问。以Atmel公司8位单片机AT89C52为例逐一介绍各自的接口连接实例。

2.1并口直接访问

MCU以AT89C52为例，P0端口接ST7920的数据引脚DB0～DB7，P2.1端口接ST7920的RS，P2.2接ST7920的R／W，读写引脚(P3.6和P3.7)通过与非门接至E端，如图1所示。将ST7920视为MCU的外部数据存储器进行传输数据。

2.2并口间接访问

利用AT89C52的P3.0、P3.1、P3.2C及P0端口分别接至ST7920的RS、R／W、E引脚以及数据引脚DB0～DB7，如图2所示，以P3.0、P3.1、P3.2作为模拟联络信号完成数据传输。

2.3位并口访问

4位并口访问接口连接图与并口间接访问一致，区别只是将每个字节分两次送入，第一次送入高4位，第二次送入低4位。

2.4串口访问

CS接低电平时，选择串口模式。在该模式下，只用两根线(SID与SCLK)完成数据传输。编写代码前，须制定通讯双方的通讯协议。其串口访问接线图如图3所示。

3 ST7920指令

ST7920的指令集包括基本指令和扩充指令，其中基本指令有11条(见表2)，扩充指令有7条(见表3)。每一个指令的长度都为8位。16×8点阵的ASCII字符代码也是8位。但是16×16点阵中文字符的代码为16位，必须分为两次传送，先传送高8位，再传送低8位。

当ST7920在接收指令前，MCU必须先确认ST7920处于空闲状态。即读取BF=0，才能接收新的指令；如果在送出一条指令前不检查BF状态，则需要延时一段时间，确保上一条指令执行完毕，具体指令执行时间参照指令表。

"RE"是基本指令集与扩充指令集的选择控制位，当更改"RE"的状态更改后，后续指令维持在最后状态。除非再次更改"RE"状态，否则使用相同指令集时，无需要重新设置"RE"。

无论采用何种连接，根据ST7920的指令表，在确定显示功能后，ST7920初始化编程基本一致，图4为ST7920初始化编程的一个简单流程表。

4 ST7920应用编程

ST7920控制器广泛应用中小型仪器或控制电路，由于支持接口形式多，编写程序非常灵活，下面以显示4行32汉字(或64个ASCII字符)为例，简要介绍ST7920编程步骤与基本方法，电路接口采用并口直接访问，其程序代码如下：

5 结语

与同类型点阵的LCM相比，ST71920控制的LCM硬件和软件设计灵活，而且内置多种汉字字库。相对于无字库的液晶控制器而言，大大降低了成本，简化了系统设计，因此，在当今LCM市场上，ST71920应用广泛。