簡介：上期我向大家介紹了字符型液晶1602的基本功能，并用51單片機的驅動顯示，你可以用它表達你的幸運日期或者你喜歡的數字。雖然說1602液晶使用方便，但如果你想用它表達更多的語言，就難以滿足要求了。

一、原理簡介

我手里的這款128×64液晶內部是以ST7920芯片作為控制器，是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64， 內置8192個16×16點漢字，和128個16×8點ASCII字符集。可以顯示8×4行16×16點陣的漢字。因此利用該液晶模塊可以靈活的構成全中文人機交互圖形界面，也可完成圖形顯示。低電壓低功耗也是其一顯著特點。其外觀圖如圖1（a）所示，其管腳排布如圖1（b）所示。

值得說明一點的是，只要是控制器為ST7920芯片（或者類似芯片型號）的帶字庫的128×64液晶，不論其背光的顏色（普遍可見的有黃綠色、藍色和白色），甚至管腳分布稍有差異，其特性與控制方法基本都是一樣。128×64液晶的管腳各功能如表1所示。

其中并行模式下，管腳RS為高電平時， DB7~DB0為顯示數據；RS為低電平時，表示DB7~DB0為顯示指令。

R/W管腳為高電平且E為高電平時，數據被讀到DB7~DB0，R/W管腳為低電平且E管腳從高電平跳到低電平時，DB7~DB0的數據被寫到IR或DR，如表2、表3所示。

值得注意的是，當128×64液晶工作在2線或3線串行接口方式時，所需要的控制管腳發生改變，如表1中所示，第4管腳成為串行的片選信號，第5管腳成為串行的數據口，而第6管腳成為串行的同步時鐘，所以表2、3不適合串行工作下的管腳狀態。本文中對串行控制128×64液晶不做過多介紹。

12864液晶模塊的控制芯片有兩套控制命令，分為基本指令和擴充指令。這里介紹幾個12864液晶編程時經常用到的幾個指令

二、電路詳解

如圖2所示，128×64液晶的控制管腳都接到了單片機管腳上，前文提到，在功能設置指令中可以將液晶設為并行的8位、4位數據接口，圖中采用的是8位的數據接口，當然也可以當四位數據接口或者串行接口來用。另液晶電源正端接5V，負端接地，背光正端由5V經過一個二極管降壓后接入，負端接地。此外，液晶的偏壓管腳（VO）接到一個電位器的中間抽頭，電位器的兩端分別接5V和地，這樣就可通過調節電位器來實現對128×64液晶對比度的調節。經實驗測試，筆者手里的128×64液晶的偏壓管腳的電壓調節到3.6~3.7V時對比度效果最好。讀者可以自己實踐測試。

圖2 128×64液晶與單片機的連接圖

三、程序設計

在程序設計之前，我們先了解下128×64液晶內部控制器ST7920的讀寫時序，其讀寫時序如圖3、4所示。

圖3 ST7920的數據寫入時序（8位數據線模式）

圖4 ST7920的數據讀取時序（8位數據線模式）

對照時序圖和表2、表3，我們可以很容易的寫出驅動128×64液晶的各個子函數，如下所示：

/*讀忙函數：檢測液晶是否能夠接收數據或命令，可用

一段延時替代*/

void check_busy（void）

{

BF = HIGH;

//將讀忙管腳設為輸入

RS = LOW;

//讀忙時，RS電平應為低

RW = HIGH;

//讀忙時，RS電平應為高

E = HIGH;

//E置高，配合數據讀取

while（BF==1）；

//死循環，如果忙，則一直等待

E = LOW; //E置低

}

/*寫指令函數：向寄存器寫入控制字

參數：cmd － 要寫入的控制字*/

void LCD_en_command（uchar cmd）

{

check_busy（）；

//先檢測液晶是否能夠接收指令

RS= LOW;

//寫指令時，RS電平應為低

RW=LOW;

//寫指令時，RS電平應為低

LCDIO= cmd;

//將要寫入的指令輸出到對應的端口

E=HIGH;

//E置高

E=LOW;

//E置低，下降沿寫入數據

}

/*寫數據函數：向寄存器寫入數據

參數：dat － 要寫入的數據*/

void LCD_en_dat（uchar dat）

{

check_busy（）；

//先檢測液晶是否能夠接收數據

RS=HIGH;

//寫數據時，RS電平應為高

RW=LOW;

//寫數據時，RW電平應為低

LCDIO=dat;

//將要寫入的數據輸出到對應的端口

E=HIGH;

//E置高

E=LOW;

//E置低，下降沿寫入數據

}

要使128×64液晶能正常工作和操作方便，除了寫數據和命令函數外，還需要進行初始化等操作，先將本講中所用到的操作128×64液晶的主要函數設計如下。

液晶初始化函數：初始化液晶，設置液晶的工作方式等。

void LCD_init（void）

{

RST=0;

//RST管腳置低，復位液晶

LCD_delay（）；

//延時一段時間，以完全復位

RST=1;

//RST管腳置高，復位完成

PSB=1;

//PSB管腳置高，并行工作模

LCD_en_command（0x30）；

//設置8位并數據格式

LCD_en_command（0x0c）；

//開顯示器

LCD_en_command（0x80）；

//顯示起始地址

CLEARSCREEN（）；

//對液晶進行清屏

}

/*設置顯示地址函數：

參數：x取值范圍：0～7；y取值范圍：1～4 */

void LCD_set_xy（ uchar x， uchar y ）

{

switch（y） //判斷是哪一行顯示

{

case 1:LCD_en_command（0x80 + x）；break;

//如果是第一行，地址加0x80

case 2:LCD_en_command（0x90 + x）；break;

//如果是第二行，地址加0x90

case 3:LCD_en_command（0x88 + x）；break;

//如果是第三行，地址加0x88

case 4:LCD_en_command（0x98 + x）；break;

//如果是第四行，地址加0x98

default:break; //否則退出

}

}

/*寫字符串函數：向液晶寫入字符串

參數：x－列坐標，y－行坐標，*s－將要顯示的字符串數

據*/

void LCD_write_string（uchar x， uchar y， uchar *s）

{

LCD_set_xy（ x， y ）；

//先設置要顯示的地址

while （*s） //如果當前字符沒有結束

{

LCD_en_dat（*s）； //顯示當前字符

s ++; //指向下一個字符

}

}

四、調試要點與實驗現象

接好硬件（特別是連接好128×64液晶），通過冷啟動方式將程序所生成的。hex文件下載到單片機運行后，復位單片機，然后就可在學習板上看到12864液晶上顯示的“128×64液晶測試”等字符。

調試128×64液晶時應注意的是，對于液晶的讀忙函數如果用一段延時代替的話，一定要足夠長，不同128×64液晶的所需要的時間可能稍許不同，這也是導致液晶無顯示，出亂碼等的常見原因。此外，與前講介紹的1602液晶相似，對于128×64液晶上的V0管腳，作為液晶顯示器對比度調整端，其接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”，因此可通過一個電位器實現對其的電壓調整，前文提到，將其調節到3.6~3.7V 時對比度效果最好。

五、總結

本講簡要介紹了帶字庫128×64液晶的工作原理并給出了驅動實例，在液晶的操作時序一定要嚴格，需參考其數據手冊或規格書。

對于128×64液晶，如果在實際應用中僅使用并口或串口通信模式，可將PSB（第15腳）接固定電平，并口時接高電平；串口時接低電平，從而節省控制管腳。

128×64液晶的內部接有上電復位電路，因此可以將RESET（第17腳）懸空或者接到電源正上，以節省控制管腳。

128×64液晶內部帶有豐富的DDRAM（文本顯示RAM）和GDRAM（繪圖RAM），本文只是對其驅動方法經行了介紹，但具體如何實現等需要讀者自己實踐。

液晶的顯示對后續程序的輔助作業很大，可以用它來顯示一些調試信息或者測量數據等非常方便，下講就將結合液晶顯示來實現一個單片機的簡易頻率計，敬請期待。