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教你在12864上打點(diǎn)(基于ST7920控制器)

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樓主
ID:68618 發(fā)表于 2014-11-22 15:30 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
轉(zhuǎn)者注:AIHHLI 咚冬兄寫得比較生動(dòng),值得一讀;對(duì)其他的點(diǎn)陣屏的研究有很大的參考價(jià)值。
基于ST7920控制的12864液晶用于字符顯示很方便的,但網(wǎng)友說用它顯示圖形并不合適,原因就是它繪圖時(shí)先要關(guān)閉顯示,繪完后又要打開,速度會(huì)較慢。我沒有用過別的液晶,手中只有這一款,擺弄了幾天,掌握了一點(diǎn)東西,寫出來共享。
首先,我們知道,圖形都是由像素點(diǎn)組成的,繪圖的基礎(chǔ)其實(shí)就是畫點(diǎn)。只要我們能點(diǎn)亮液晶的任意一個(gè)像素點(diǎn),那么繪圖就不是什么難事了。萬丈高樓平地起嘛,先要做的,當(dāng)然是要打好基礎(chǔ)。
ST7920提供了用于繪圖的GDRAM(graph display RAM)。共 64×32 個(gè)字節(jié)的空間(由擴(kuò)充指令設(shè)定繪圖 RAM 地址),最多可以控制 256×64點(diǎn)陣的二維繪圖緩沖空間。在它的Datasheet給出了GDRAM的坐標(biāo)地址對(duì)照表:
用坐標(biāo)表示,就是這樣:
它的橫坐標(biāo)每一個(gè)地址都是16 位的。共16個(gè)地址,256位。
很明顯,它能控制256*64像素的液晶屏,而我們的只是128*64像素液晶屏,顯然只用到它的一部分。
我剛開始以為它對(duì)應(yīng)屏幕的繪圖RAM是這樣分布的(如紅色部分):
結(jié)果栽了大根頭,后來終于弄明白,原來它對(duì)應(yīng)屏幕的GDRAM是這樣分布的:
只要我們清楚了它的GDRAM和屏幕上像素點(diǎn)的映射(對(duì)應(yīng))關(guān)系,點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)就容易多了。要點(diǎn)亮某一個(gè)像素點(diǎn),就是將這個(gè)像素點(diǎn)在GDRAM中對(duì)應(yīng)的位置1,這個(gè)相信沒人會(huì)不知道吧?
我們先討論一下思路,再一步步寫代碼。我覺得,思路要比代碼重要的多,只要你的思路通了,正確了,那么寫出代碼肯定會(huì)很容易。
首先,給你x,y的坐標(biāo),要你點(diǎn)亮一個(gè)點(diǎn),要怎么做呢?從上面的圖我們知道,它是分為兩個(gè)半屏的,首先,我們要確定這個(gè)點(diǎn)是在上半屏還是下半屏,然后確定它是在那一行(縱坐標(biāo)Y),再確定它是在哪一個(gè)字節(jié)的哪一個(gè)位(也就是確定它在那一列,即橫坐標(biāo)X)。這些都確定后我們就定位到某一個(gè)具體的位上了,只就將這個(gè)位置1,就OK了。
下面我們邊寫代碼邊討論。
因?yàn)檫@里僅僅是討論如何在12864上打點(diǎn)的,而不是給12864寫一個(gè)驅(qū)動(dòng),所以對(duì)于基本的數(shù)據(jù)讀寫函數(shù),我們不做討論,這里假設(shè)已經(jīng)有了如下基本函數(shù):
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void lcd_write_cmd(unsigned char);   //lcd 命令寫
void lcd_write_data(unsigned char);  //lcd 數(shù)據(jù)寫
unsigend char lcd_read_data(void);   //lcd 數(shù)據(jù)讀

好了,就這些了。
為了方便,我們定義如下宏:
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#define  BASIC_SET   0x00          //基本指令集,后面的數(shù)字查數(shù)據(jù)手冊(cè),下同。
#define  EXTEND_SET  0x00           //擴(kuò)展指令集
#define  DRAW_ON     0x00           //繪圖顯示開
#define  DRAW_OFF    0x00           //繪圖顯示關(guān)

我們現(xiàn)在開始寫點(diǎn)亮某一個(gè)點(diǎn)的函數(shù):
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void lcd_set_dot(unsigned char x, unsigned char y)
{
  unsigned char x_byet, x_bit;        //在橫坐標(biāo)的哪一個(gè)字節(jié),哪一個(gè)位
  unsigned char y_byte, y_bit;
  x_byte = x / 16;                    //算出它在哪一個(gè)字節(jié)(地址)
                                      //注意一個(gè)地址是16位的
  x_bit = x % 16;                     //算出它在哪一個(gè)位
  y_byte = y /32;                     //y是沒在哪個(gè)字節(jié)這個(gè)說法
                                      //這里只是確定它在上半屏還是下半屏
                                      //0:上半屏 1:下半屏
  y_bit = y % 32;                     //y_bit確定它是在第幾行
  lcd_write_cmd(EXTEND_SET);          //擴(kuò)展指令集
  lcd_write_cmd(DRAW_OFF);            //繪圖顯示關(guān)閉
  lcd_write_cmd(0x80 + y_bit);        //先寫垂直地址
                                      //具體參照數(shù)據(jù)手冊(cè)
  lcd_write_cmd(0x80 + x_byte + 8 * y_byte);   //水平坐標(biāo)
                                               //下半屏的水平坐標(biāo)起始地址為0x88
                                               //(+8*y_byte)就是用來確定在上半屏還是下半屏
  if (x_bit < 8)                               //如果x_bit位數(shù)小于8
  {
      lcd_write_data(0x01 << (7 - x_bit));     //寫高字節(jié)。因?yàn)樽鴺?biāo)是從左向右的
                                               //而GDRAM高位在左,底位在右
      lcd_write_data(0x00);                    //低字節(jié)全部填0
  }
  else
  {
      lcd_write_data(0x00);                    //高字節(jié)全部填0
      lcd_write_data(0x01 << (15 - x_bit));
  }
  lcd_write_cmd(DRAW_ON);                     //打開繪圖顯示
  lcd_write_cmd(BASIC_SET);                   //回到基本指令集,畢竟ST7920是以字符為主的
  return ;
}


基本畫點(diǎn)函數(shù)算是完成了,但是我們?nèi)绻褂眠@個(gè)函數(shù),就會(huì)發(fā)現(xiàn)問題。你且用它沿橫坐標(biāo)畫幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn)試試,肯定不是你想要的結(jié)果。
出現(xiàn)問題的原因是因?yàn)槲覀儺孅c(diǎn)時(shí)對(duì)其余的位全部填0處理了,造成對(duì)原來的信息的破壞。所以我們要讀出要寫的那個(gè)地址原來的數(shù)據(jù),再進(jìn)行加工,寫回去就可以解決問題了。
改進(jìn)后的代碼:
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void lcd_set_dot(unsigned char x, unsigned char y)
{
  unsigned char x_byet, x_bit;        //在橫坐標(biāo)的哪一個(gè)字節(jié),哪一個(gè)位
  unsigned char y_byte, y_bit;
  unsigned char tmph, tmpl;           //定義兩個(gè)臨時(shí)變量,用于存放讀出來的數(shù)據(jù)
  x &= 0x7F;
  y &= 0x3F;
  x_byte = x / 16;                    //算出它在哪一個(gè)字節(jié)(地址)
                                      //注意一個(gè)地址是16位的
  x_bit = x&0x0F;                     //算出它在哪一個(gè)位
  y_byte = y /32;                     //y是沒在哪個(gè)字節(jié)這個(gè)說法
                                      //這里只是確定它在上半屏還是下半屏
                                      //0:上半屏 1:下半屏
  y_bit = y&0x3F;                     //y_bit確定它是在第幾行
  lcd_write_cmd(EXTEND_SET);          //擴(kuò)展指令集
  lcd_write_cmd(DRAW_OFF);            //繪圖顯示關(guān)閉
  lcd_write_cmd(0x80 + y_bit);        //先寫垂直地址(最高位必須為1)
                                      //具體參照數(shù)據(jù)手冊(cè)
  lcd_write_cmd(0x80 + x_byte + 8 * y_byte);   //水平坐標(biāo)
                                               //下半屏的水平坐標(biāo)起始地址為0x88
                                               //(+8*y_byte)就是用來確定
                                               //在上半屏還是下半屏
  lcd_read_data();                  //先空讀一次
  tmph = lcd_read_data();           //讀高位
  tmpl = lcd_read_data();
  lcd_write_cmd(0x80 + y_bit);       //讀操作會(huì)改變AC,所以重新設(shè)置一次
  lcd_write_cmd(0x80 + x_byte + 8 * y_byte);
  if (x_bit < 8)                             //如果x_bit位數(shù)小于8
  {
     lcd_write_data(tmph | (0x01 << (7 - x_bit)));  //寫高字節(jié)。因?yàn)樽鴺?biāo)是從左向右的
                                                    //而GDRAM高位在左,底位在右
      lcd_write_data(tmpl);                         //原數(shù)據(jù)送回
  }
  else
  {
      lcd_write_data(tmph);                         //原數(shù)據(jù)送回
      lcd_write_data(tmpl | (0x01 << (15 - x_bit)));
  }
  lcd_write_cmd(DRAW_ON);       //打開繪圖顯示
  lcd_write_cmd(BASIC_SET);     //回到基本指令集,畢竟ST7920是以字符為主的
  return ;
}


畫點(diǎn)函數(shù)到此就完成了,剩下的事情就是對(duì)函數(shù)的優(yōu)化了。例如對(duì)入口參數(shù)的檢查,對(duì)乘除法的優(yōu)化等等。

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ID:71013 發(fā)表于 2014-12-24 14:33 | 只看該作者
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