Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl

3/12/2014
Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl
. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
Hledat
Hom e
Člá nk y
Novink y
Inz e r c e
P r a c ovní př íle ž it os t i
e S hop
Dis k uz ní f ór um
Online c ha t ( 2 )
TV
Os t a t ní
Home » Elektronika » Elektronika a konstrukce » Mikroprocesory » Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl
17. března 2009 | Pandatron | Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl | Komentářů: 28
verze pro tisk
Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl
Základní informace o řadiči HD44780. Dále představení displejů založených na tomto obvodu a způsob jejich řízení.
Naprostá většina znakových displejů je v dnešní době založena na totožném integrovaném obvodu a to čipu HD44780 či s ním kompatibilním. Jedná se o LCD (liquid
crystal display) kontrolér firmy Hitachi kombinovaný samozřejmě s další potřebnou logikou. Všechny prvky potřebné pro činnost LCD kontroléru, tedy paměť RAM,
znakový generátor, analogová elektronika potřebná pro buzení samotného displeje i samozřejmě veškerá logika je tak integrována na jediném čipu. Obvod umožňuje
pohodlné řízení znakových displejů libovolným mikrokontrolérem a to prostřednictvím 4-, nebo 8-bitové paralelní sběrnice.
Samotný obvod je určen pro řízení maximálně dvouřádkového znakového displeje (max. 80 znaků) s osmi řádky bodů na znak. Napájecí napětí obvodu je 2,7V až 5,5V.
Obr. 1: Blokové schéma obvodu HD44780
Znakové displeje vybavené i více kusy tohoto obvodu jsou běžně dostupné v provedení od 1x8 znaků do 4x40 znaků. Pro připojení displeje k mikrokontroléru je poté k
dispozici vyvedená 4-, 8-bitová paralelní datová sběrnice doplněná o piny jako je Enable, R/W a RS. U displejů obsahujících více než 80 znaků (především typ 4x40) jsou
poté obvody HD44780 použity dva, přičemž všechny piny mají společné, až na piny Enable. Ty jsou vyvedeny odděleně a umožňují ovládání vždy vybrané poloviny
displeje.
Znaková sada
Přímo v displeji, konkrétně v paměti CGROM (Character Generator ROM) integrované na čipu HD44780 je již k dispozici kompletní znaková sada. Ta podle použité řady
čipů HD44780 obsahuje vždy základní abecedně-číselné znaky, doplněné o řadu speciálních znaků či písem. Jednotlivé řady obvodů se liší právě především dostupnou
znakovou řadou, především pak dostupnými speciálními znaky. Pro každý displej jednotlivě je tedy potřeba zjistit u výrobce z jeho označení přesnou řadu použitého čipu
a tím i dostupnou mapu znaků.
Na následujících obrázcích je tak porovnání dvou znakových sad displejů typu 4x20.
http://pandatron.cz/?685&ovladani_znakovych_lcd_s_radicem_hd44780_%EF%BF%BD_1._dil
1/4
3/12/2014
Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl
Obr. 2: Znaková sada A00
Obr. 3: Znaková sada A02
Dále je navíc k dispozici celkem osm uživatelských znaků. Ty jsou dostupné na adresách 00h až 07h (s obrazem na adresách 08h až 0Fh). Do těch je možné kdykoliv v
průběhu práce a opakovaně uložit libovolné speciální symboly, potřebné zobrazit na displeji. Při přepsání aktuálně zobrazovaného uživatelského znaku dojde okamžitě k
jeho nahrazení na displeji.
Rozložení pinů displeje
V následujících tabulkách je obvyklé rozložení pinů displeje s méně než 80 znaky a vpravo poté s více než 80 znaky. Pokud je displej vybaven LED podsvětlením, je
obvykle vyvedeno na dalších dvou pinech. Podsvětlení realizované elektroluminiscenční fólií je z důvodu potřeby vyššího napětí vyvedeno samostatně na protější hraně
displeje.
Opět se však nejedná o standard a tak je potřeba zjistit rozložení pinů pro konkrétní displej u jeho výrobce.
Číslo pinu Označení Úroveň I/O
Význam
1
GND
-
- Zem
2
Vcc
-
- Napájecí napětí +5V
1
GND
-
- Zem
3
Vee
-
- Nastavení kontrastu
2
Vcc
-
- Napájecí napětí +5V
4
RS
0/1
I
3
Vee
-
- Nastavení kontrastu
0 = Zápis instrukcí
1 = Zápis dat
4
RS
0/1
I
0 = Zápis instrukcí
1 = Zápis dat
5
R/W
0/1
I
0 = Zápis do LCD
1 = Čtení z LCD
E1
1, 1->0
R/W
0/1
I
0 = Zápis do LCD
1 = Čtení z LCD
6
5
7
DB0
0/1
I/O Data 0 (LSB)
6
E
1, 1->0
8
DB1
0/1
I/O Data 1
7
DB0
0/1
I/O Data 0 (LSB)
9
DB2
0/1
I/O Data 2
8
DB1
0/1
I/O Data 1
10
DB3
0/1
I/O Data 3
I/O Data 2
11
DB4
0/1
I/O Data 4
I/O Data 3
12
DB5
0/1
I/O Data 5
I/O Data 4
13
DB6
0/1
I/O Data 6
I/O Data 5
14
DB7
0/1
I/O Data 7 (MSB)
I/O Data 6
15
E2
1, 1->0
I/O Data 7 (MSB)
16
n.c.
Číslo pinu Označení Úroveň I/O
9
10
11
12
13
14
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
0/1
Význam
I Povolení přenosu
Tab. 1: Rozložení pinu displeje <80 znaků
I Povolení přenosu (řádek 0 a 1)
I Povolení přenosu (řádek 2 a 3)
Tab. 2: Rozložení pinu displeje >80 znaků
Komunikace s displejem
Komunikace s displejem probíhá po paralelní datové sběrnici, přičemž může mít šířku osm či čtyři bity. Šířka použité sběrnice a samozřejmě i způsob komunikace se
nastavuje pomocí speciálního algoritmu vždy po zapnutí displeje.
Komunikace osmibitovou sběrnicí:
Je výchozí komunikační mód displeje zvolený automaticky vždy po jeho zapnutí. V tomto režimu je k přenosu dat využito všech 8 datových pinů (DB0 až DB7). Podle
pinů RS a R/W je nejprve potřeba určit, zda se jedná o znaková data (RS=1) či instrukce (RS=0) a zda se bude do displeje zapisovat (R/W=0) či z něho vyčítat
(R/W=1). Data jsou následně na sběrnici platná vždy při sestupné hraně pinu E, jak popisuje i následující časový diagram.
Obr. 4: Princip komunikace s displejem
Komunikace čtyřbitovou sběrnicí:
Při tomto druhu komunikace jsou využity jen horní čtyři datové piny (DB4 až DB7), ostatní jsou uzemněny. Způsob komunikace s displejem je totožný jako v předchozím
případě, jen je potřeba po zapnutí displeje provést speciální inicializaci a následně veškerá data posílat do displeje nadvakrát, jak znázorňuje následující zjednodušený
diagram.
Obr. 5: Čtyřbitová komunikace
Nastavení čtyřbitové komunikace se po zapnutí displeje provede odesláním pouze horní poloviny instrukce „Function set“ (uveden níže v tabulce instrukcí), tedy vždy
http://pandatron.cz/?685&ovladani_znakovych_lcd_s_radicem_hd44780_%EF%BF%BD_1._dil
2/4
3/12/2014
Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl
Nastavení čtyřbitové komunikace se po zapnutí displeje provede odesláním pouze horní poloviny instrukce „Function set“ (uveden níže v tabulce instrukcí), tedy vždy
hodnoty 03h a jediného tiku na pinu E. Následně se tento registr pošle do displeje znovu, ovšem již celý a klasickým čtyřbitovým komunikačním formátem.
Instrukce
Pro ovládání i zápis znaků do displeje je k dispozici celkem 11 následujících instrukcí:
Instrukce
Pin
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
Popis instrukce
Čas
vykonání
Clear display
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
Smaže displej a kurzor nastaví na první pozici
1.64mS
Cursor home
0
0
0
0
0
0
0
0
1
*
Nastaví kurzor na první pozici, příp. vynuluje posunutí displeje
1.64mS
Entry mode set
0
0
0
0
0
0
0
1
I/D
S
Směr posuvu kurzoru (I/D), posun textu (S)
40uS
Display On/Off control
0
0
0
0
0
0
1
D
C
B
Zapne displej (D), zapne kurzor (C), zapne blikání kurzoru (B)
40uS
*
*
Posune kurzor/text (S/C) směrem (R/L) o jeden znak - DDRAM zůstává
bezezměny
40uS
*
*
Výběr komunikace (DL), počet řádků na displeji (N) a typ velikost fontu
(F)
40uS
Přepnutí na zápis do CGRAM
40uS
Přepnutí na zápis do DDRAM
40uS
Čtení příznaku Busy-flag (BF) indikujícím probíhající interní operaci a
čtení adresy CGRAM či DDRAM
0uS
Cursor/display shift
0
0
0
0
0
1
Function set
0
0
0
0
1
DL
Set CGRAM address
0
0
0
1
Set DDRAM address
0
0
1
S/C R/L
N
F
CGRAM address
DDRAM address
Read busy-flag and address
counter
0
1
Write to CGRAM or DDRAM
1
0
write data
Zápis dat do CGRAM nebo DDRAM
40uS
Read from CGRAM or
DDRAM
1
1
read data
Čtení dat z CGRAM nebo DDRAM
40uS
BF
CGRAM / DDRAM address
Poznámky:
DDRAM = Paměť s obsahem displeje
CGRAM = Znaková paměť
* = Bez významu
** = Základní údaj pro Fosc = 250kHz.
Tabulka speciálních bitů instrukcí:
Označení bitu
Funkce / status
I/D
0 = Posun kurzoru vlevo
1 = Posun kurzoru vpravo
S
0 = Neposouvat text
1 = Posouvat celý text
D
0 = Vypnutí displeje
1 = Zapnutí displeje
C
0 = Vypnutí kurzoru
1 = Zapnutí kurzoru
B
0 = Vypnutí blikání kurzoru 1 = Zapnutí blikání kurzoru
S/C
0 = Posun kurzoru
1 = Posun displeje
R/L
0 = Vlevo
1 = Vpravo
DL
0 = 4-bit interface
1 = 8-bit interface
N
0 = jednořádkový displej
1 = dvouřádkový displej
F
0 = 5x7 font (základní)
1 = 5x10 font
BF
0 = Displej připraven
1 = Právě probíhající interní operace
Použitá literatura:
HD44780 (Dot Matrix Liquid Crystal Display Controller/Driver) - Hitachi
Odkazy & Download:
Datasheet HD44780
Podobné články:
Přenos dat po napájecím
vedení s PIC
Začínáme s PGSM: Hlasové
funkce s DTMF
Začínáme s PGSM: První
zapnutí
Začínáme s PGSM:
Seznámení s M10
Aurora 48 – RGB LED
sekvencer
Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou
zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
http://pandatron.cz/?685&ovladani_znakovych_lcd_s_radicem_hd44780_%EF%BF%BD_1._dil
3/4
3/12/2014
Ovládání znakových LCD s řadičem HD44780 – 1. díl
Komentáře (28):
Zobrazit starší 30 dnů (28)...
reklama:
Vaše jméno: host
Název příspěvku:
RTL SDR-3+
Zakázat formátování [ ]
Připojit soubory
Skladem od 1990 Kč
Přidat příspěvek
(c) 2000 - 2013 Pandatron.cz - Elektrotechnický magazín ISSN 1803-6007
Napište nám | Vše o Pandatronu | RSS export
http://pandatron.cz/?685&ovladani_znakovych_lcd_s_radicem_hd44780_%EF%BF%BD_1._dil
4/4