LCD-Display am MVUS (nur einfachste Betriebsweise im Text Display Modus - ausführliche Beschreibung )

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1 Prof. Komar LCD-Display LCD-Display am MVUS (nur einfachste Betriebsweise im Text Display Modus - ausführliche Beschreibung ) Das LCD-Modul TLX-1021 besteht aus einem - LCD-Panel mit 120 x 64 Bildpunkten (Pixel) - 8 kbyte RAM zur Bildinhalt-Zwischenspeicherung Adr.: FFF H - einem ROM mit Zeichensatz (Character Generator ROM) für 128 Zeichen - LCD-Controller T6963C für die Steuerung des Betriebes, die Übertragung des Bildinhaltes vom RAM zum Panel und für die Kommunikation mit der CPU. Beim Grafik-Display-Modus muß jeder der 7680 Bildpunkte ( 120x64 ) einzeln programmiert werden. Beim Text-Betrieb werden dagegen jeweils 8 x 8 Bildpunkte für ein Zeichen ( 5 x 7 ) zusammengefaßt und es können somit 15 Zeichen auf 8 Zeilen (insgesamt 120) auf dem Display dargestellt werden. Das Punktmuster für 128 vorgegebenen Zeichen (erweiterter ASCII-Code) befindet sich im Charakter Generator ROM (CG-ROM). Die 7 Bit LCD-Codierung entspricht dem ASCII-Code, wobei die Steuercodes 00-1F h entfallen und dadurch gilt: LCD-Code = ASCII-Code - 20 h ASCII LCD Beispiele: Leerzeichen 20 h 00 h A 41 h 21 h 9 39 h 19 h Von 60-7F sind im LCD-Code Sonderzeichen (Umlaute u.ä.) enthalten. Der 7 Bit-Code eines Zeichens kann in die LCD-RAM-Byte geschrieben werden bzw kann der Inhalt jedes LCD-Bytes gelesen werden. Auf dem LCD-Panel werden jeweils genau die Zeichen von 120 LCD-RAM-Codes zur Anzeige gebracht. Dieses Fenster über dem LCD-RAM wird durch TH = Text-Beginn im RAM TA = Text-Spalten-Anzahl und festgelegt. Wird nun genau in die RAM-Byte dieses Anzeige-Fenster der ASCII-Code hineingeschrieben, so erfolgt eine unmittelbare Darstellung des zugehörigen Zeichens direkt auf dem Display. Es können aber auch durch Variation von TH und TA Effekte wie Auf-Ab-Scrollen oder Links-Rechts- Laufschrift erzielt werden. Für die Steuerung des LCD-Moduls durch den müssen Befehle bestehend aus Daten- und Kommandobyte geschrieben bzw Daten- und Statusbyte gelesen werden. Dazu ist das LCD-Modul am 8-Bit Datenbus des angeschlossen und wird im Adreßraum des externen Datenspeichers durch die Adressen FA00 h und FA01 h decodiert. Adresse FA01 -> Kommando über Datenbus in LCD-Modul geschrieben Statuswort über Datenbus vom LCD-Modul gelesen Adresse FA00 -> Daten in / vom LCD-Modul geschrieben / gelesen Mögliche Übertragungs-Formate für Befehle, bestehend aus Daten-und Kommandobyte sind: ---> Reihenfolge Datenbyte 1, Datenbyte 2, Kommandobyte (3 Byte Befehl) Datenbyte, Kommandobyte (2 Byte Befehl) Kommandobyte (1 Byte Befehl) Die wichtigsten Befehle für das Arbeiten im Text -Modus sind: Modus-Einstellung : Kommandobyte 84 H für Text -Modus mit CG ROM 80 h für gemischten Text/Grafik-Betrieb

2 Prof. Komar LCD-Display Text-Beginn im RAM TH: (z.b H einstellen) 1.Datenbyte (Low-Adressbyte) 00 h 2.Datenbyte (High-Adressbyte) 10 h Kommandobyte 40 H 40 h Legt den Beginn des LCD-Display-Fensters im LCD-RAM fest. Der RAM-Inhalt der übertragenen Adresse TH erscheint auf dem Display in der POSITION 00, d.h. ganz links oben und wird zeilenweise fortlaufend dargestellt (d.h. Inhalt von 1001H in POSITION 01 usw.) Im RAM können mehrere Bildinhalte gespeichert sein und durch Übertragen der jeweiligen Adresse mit obigem Befehl zur Anzeige auf dem Display gebracht werden oder durch schrittweises Erhöhen von TH um z.b. 15 (Anzahl Display-Spalten) kann ein Scrollen erreicht werden. Text-Spalten-Bereich TA : 1.Datenbyte (Low-Byte ) 0F h (z.b. 15 eingestellt) 2.Datenbyte (High-Byte) 00 h Kommandobyte 41 H 41 h Legt zusammen mit Text-Beginn TH die Zuordnung von RAM-Inhalt zur Zeilen-Spalten Position auf dem Display fest (Anzeige-Fenster).TA kann als Zeilenlänge im LCD-Speicher betrachtet werden, wobei die Zeichen in der Zeile ab 15 bis zu TA nicht mehr auf dem LCD-Panel dargestellt werden. Wenn kein Laufschrift-Effekt erreicht werden soll, ist mit TA = 15 (Anzahl Display-Spalten) die einfachste Ansteuerung möglich. Der Inhalt der RAM-ADRESSE wird auf der folgenden ZEILE-SPALTE Position des Displays angezeigt: ADRESSE (RAM) = TH + (ZEILE * TA) + SPALTE (0000-1FFF h ) (0-7) (0-14) 1.Spalte 2.Spalte 3.Spalte 15.Spalte TH TH+1 TH+2... TH+14 1.Zeile TH+TA TH+TA+1 TH+TA+2... TH+TA+14 2.Zeile TH+2TA TH+2TA+1 TH+2TA+2... TH+2TA+14 3.Zeile TH+7TA TH+7TA+1 TH+7TA+2... TH+7TA+14 8.Zeile Adreß-Zeiger einstellen: 1.Datenbyte (Low-Adressb.) 1F h (z.b. Adresse 101F h) 2.Datenbyte (High-Adressb.) 10 h Kommandobyte 24 h 24 h Der Adreß-Zeiger weist immer auf das interne LCD-RAM-Byte, auf das mit einem weiteren Befehl zugegriffen (geschrieben/gelesen) werden soll. Er wird z.b. für die Ausgabe eines Zeichens auf das Display durch Text-Beginn im RAM TH und gewünschter POSITION bestimmt. ADRESSE = TH + POSITION (bei TA=15) Beispiel: 3 Zeile 2 Spalte -> POSITION = 31 (bei TA = 15) ADRESSE = 1000 h + 1F h = 101F h Daten schreiben/lesen es wird auf das RAM-Byte zugegriffen, auf das der Adress-Zeiger weist z.b.: LCD-Code für 9 schreiben 1.Datenbyte (nur beim Schreiben) 19 h Kommando-Byte Cx h C0 h Kommando-Byte C0 schreiben Adress-Zeiger wird autom. inkrementiert C1 lesen Adress-Zeiger wird autom. inkrementiert C2 schreiben Adress-Zeiger wird autom. dekrementiert C3 lesen Adress-zeiger wird autom. dekrementiert C4 schreiben Adress-Zeiger bleibt unverändert C5 lesen Adress-zeiger bleibt unverändert Display einstellen Kommandobyte 94 H und damit RAM-Inhalt im Textmodus ohne Kursor anzeigen

3 Prof. Komar LCD-Display Text-Betrieb mit LCD-Display Die Betriebs-Abläufe können entweder mit obigen Befehlen ausprogrammiert oder durch Aufruf der unten beschriebenen Unterprogramme LCDSND ( 9CD0 h), TXTPOS (9DA0 h) und LCDINI (9CF0 h) die sich auch im EPROM der MVUS-Rechnerplatine befinden, gestaltet werden. a) Initialisieren des LCD-Modules durch Aufruf von LCDINI unter Übergabe von TH (im DPTR) und TA (im Akku). Es wird der gesamte LCD-RAM-Speicher gelöscht. b) Vor jeder Übertragung eines Byte zum LCD-Modul (auch vor jedem Lesen) muß die Funktionsbereitschaft des LCD-Controllers durch Abfragen der beiden Statusbit STA.0 und STA.1 (ENABLE = STA.0 AND STA.1) im Statuswort geprüft werden und gegebenenfalls gewartet werden, bis beide Status-Bit 1 sind. Unterprogramm LCDSND für das Prüfen der beiden Statusbit und anschließendem Übertragen eines Datenoder Kommandobyte zum LCD-Controller. Das zu übertragende Byte muß beim Aufruf im Akku stehen und die Adresse für Kommando (FA01 h) oder Daten (FA00 h) im DPTR. Das UP verändert keine Registerinhalte. LCDSND: PUSH ACC PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR,# 0FA01 h Adresse für Kommando-/Statusbyte LCDLOP: MOVX A,@DPTR Einlesen des Statusbyte in Akku JNB ACC.0, LCDLOP Statusbit prüfen JNB ACC.1,LCDLOP und evtl. warten POP DPH POP DPL POP ACC Schreiben von Kommandos oder Daten RET nach LCD-Modul b) Das Darstellen von Textzeichen auf dem Display erfolgt durch 1. Übertragen der gewünschten Position auf dem Display (= Adresse im LCD-RAM-Anzeigefenster) mit dem 3 Byte-Befehl 'Adress-Zeiger einstellen' Der zu übertragende 16 Bit Adress-Zeiger ist durch Addition der Adresse Text-Beginn im RAM TH (z.b. auf 1000 H eingestellt) und der gewünschten POSITION des Zeichens auf dem Bildschirm zu bestimmen (so einfach nur bei TA = 15) POSITION = SPALTE + 15 * ZEILE Beisp.: 1.Stelle (ganz links) der 3.Zeile POSITION = 0 + (15*2 ) = 30 ganz unten rechts POSITION = 14+ (15*7 ) = danach durch Übertragen des Zeichen-LCD-Codes als Datenbyte mit anschließendem Kommandobyte (z.b. Kommando-Byte C0 h) 2 Byte-Befehl: Daten schreiben/lesen Unterprogramm TXTPOS für Schreiben und Lesen im LCD-RAM TXTPOS schreibt ein Textzeichen in das durch den Adreßzeiger adressierte LCD-RAM-Byte wenn im Akku nicht 00 steht. Wenn dieses RAM-Byte im Adreßbereich liegt, der auf dem LCD-Display angezeigt wird (durch TH und TA eingestellt), dann wird durch den schreibenden Aufruf von TXTPOS praktisch ein Text - zeichen auf dem Display direkt ausgegeben. Beim Aufruf des UP wird der Adreßzeiger im DPTR und der ASCII-Code des gewünschten Zeichens im Akku übergeben. Der benötigte LCD-Code wird im UP berechnet und bei Eingabe eines nicht darstellbaren ASCII-Codes (00-1F h oder > 7F h ) wird ein Fragezeichen? (3F h) ausgegeben. Wenn bei der Initialisierung TH = xx00 und TA = 15 gewählt wurde, dann kann im DPL einfach die gewünschte POSITION auf dem Display an das UP übergeben werden.

4 Prof. Komar LCD-Display Der Adreß-Zeiger im DPTR wird vom UP inkrementiert zurückgeliefert, sodaß bei der Ausgabe von Textfolgen nur beim erstmaligen Aufruf die Startadresse in den DPTR gebracht werden muß. LCD-RAM-Byte lesen Wird im Akku 00 an TXTPOS übergeben, dann wird das im DPTR adressierte LCD-RAM-Byte gelesen und im Akku der LCD-RAM-Inhalt, nach ASCII gewandelt, zurückgeliefert. (LCD -> ASCII im UP ) Andere Register werden nicht verändert. TXTPOS: PUSH PSW PUSH ACC enthält ASCII-Code PUSH DPH High-Adress-Byte PUSH DPL Low-Adress-Byte = POSITION PUSH ACC PUSH DPH MOV A,DPL Low-Byte Adresszeiger = POSITION MOV DPTR,# 0FA00 h Adresse für Datenbyte Übertragung Low-Byte Adresszeiger POP ACC High-Byte d. Adresszeigers INC DPL Adresse für Kommandobyte einstellen MOV A,# 24 h Kommando für Adreßzeigerbildung Kommando übertragen POP ACC ASCII-Code d. Textzeichens -> Akku JZ LESEN LCD-RAM-Byte lesen JB ACC.7,NOACT nicht auf LCD-Display darstellbar CLR C aus ASCII ->LCD-Code SUBB A,# 20 h JNC OK nicht auf LCD-Displ. darstellbar NOACT: MOV A,# 1F h Fragezeichen OK: DEC DPL Adresse für Datenbyte LCD-Code übertragen INC DPL Adresse für Kommandobyte bilden MOV A,#0C4 h Kommandobyte für Schreiben LCD-Code Kommando übertragen SJMP ENDR LESEN: MOV DPTR,# 0FA01 h Adresse für Kommandobyte MOV A,# 0C5 h Lesen, Adress-Zeiger unverändert Kommando übertragen MOV DPTR,# 0FA01 h LESLOP: MOVX A,@DPTR JNB ACC.0, LESLOP JNB ACC.1,LESLOP MOV DPTR,# 0FA00 h MOVX A,@DPTR Lesen des LCD-RAM-Bytes ADD A,# 20 h LCD-Code -> ASCII-Code POP DPL POP DPH POP PSW SJMP ENDA ENDR: POP DPL POP DPH POP ACC ENDA: POP PSW INC DPTR Adreßzeiger inkrementieren RET

5 Prof. Komar LCD-Display Unterprogramm LCDINI: Initialisieren sowie TH oder TA verändern Vor dem erstmaligen Übertragen von Textcodes muß das LCD-Modul auf den benötigten einfachen Text - Display Betrieb eingestellt (initialisiert) und der gesamte LCD-RAM-Speicher gelöscht werden. Dem UP LCDINI muß dazu im DPTR die Adresse 'Text-Beginn im RAM' TH und im Akku das Low- Datenbyte des 'Text-Spalten Bereiches' TA übergeben werden (dadurch wird TA auf maximal 00FF h beschränkt!) Um nur ein Verändern von TH zu erreichen (ohne Löschen) muß im Akku 00 übertragen werden (z.b. für Scrollen nötig). Um nur ein Verändern von TA zu erreichen (ohne Löschen), muß im DPTR FFFF h übertragen werden. (TH = FFFF h und TA = 0 sind keine sinnvollen Einstellungen) LCDINI verändert keine Registerinhalte. LCDINI: PUSH PSW PUSH ACC im Akku ->Low-Byte Text-Spalten Ber. TA PUSH DPH im DPTR ->Text-Beginn im RAM TH PUSH DPL PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL CLR F0 MOV A,# 0FF h CJNE A,DPL,TXTWEI DPTR = FFFF h? CJNE A,DPH,TXTWEI dann nicht LCD-RAM löschen SETB F0 POP ACC POP ACC SJMP NTXTBEG nur TA neu initialisieren TXTWEI: MOV DPTR,# 0FA00 h POP ACC Low-Byte Text-Beginn im LCD-RAM im LCD-RAM ( Display-Pos. 00 ) POP ACC High- Adressbyte des TEXT-Beginn Daten-Übertragung INC DPL Adresse für Kommandoübertr. MOV A,# 40 h Kommando-Code für Text-Beginn Kommando-Übertragung NTXTBEG: MOV DPTR,#0FA00 h Adresse für Datenübertragung POP ACC Low-Datenbyte d. Textspaltenber. TA JZ NTXTSP Datenbyteübertragung CLR A High-Datenbyte d. Textspaltenber. 00 Datenbyteübertragung INC DPL MOV A,# 41 h Kommandocode für Textspaltenübetr. Kommandoübertragung JB F0,NTXTSP kein LCD-RAM löschen DEC DPL CLR A INC DPL MOV A,# 24 h Adreß-Zeiger auf 0000 stellen MOV DPTR,# 1FFF Schleifenzähler initialisieren LP2: MOV DPL,#0FF h 1FFF H bis 0000 LP1: CLR A PUSH DPH

6 Prof. Komar LCD-Display PUSH DPL MOV DPTR,#0FA00 h INC DPL MOV A,#0C0 h 00 in adressiertes RAMByte schreiben Adreß-Zeiger wird automatisch inkr. POP DPL POP DPH DJNZ DPL,LP1 DJNZ DPH,LP2 Schleifenabfrage NTXTSP: MOV DPTR,# 0FA01 h Kommando-Adresse MOV A,#80 h ( 84 h) Modus Einst. Text-Mode Kommandoübertragung MOV A,# 094 h Kommando-Code für Display-Einstell. Kommandoübertragung POP POP POP POP RET DPL DPH ACC PSW Die drei obigen LCD-Unterprogramme liegen im MVUS im MONITOR-51 EPROM unter den Adressen: LCDSND: LCDINI: TXTPOS: 9CD0 h 9CF0 h 9DA0 h und können von den Übungsprogrammen aufgerufen werden. Beispiele für Anwendung der LCD-Unterprogramme: 1)Es werden nach der Initialisierung des LCD-Moduls ( TH = 1000 h, TA = 000F h) auf den LCD- Positionen die ASCII-Zeichen der jeweiligen Codes ausgegeben. Danach wird fortwährend die an P1-P4 eingestellte LCD-RAM-Adresse gelesen und auf P5 ausgegeben. LCDINI EQU 9CF0 h TXTPOS EQU 9DA0 h ORG 1000 h LCD Beispiel-Programm MOV P4,# 0FF h MOV P1,# 0FF h MOV DPTR,# 1000 h Text-Beginn im RAM TH MOV A,# 0F h Low-B. d. Text-Spalten-bereiches TA LCALL LCDINI Initialisierung des LCD-Displays für Text-Modus MOV A,# 01 ASCII-Code 01 h ( 00 liest LCD-RAM) AUS: LCALL TXTPOS Zeichenausgabe ( DPTR, Akku ) INC A ASCII-Code inkrementieren CJNE A,# 121,AUS auf alle LCD-Positionen ausgegeben? ALOP: MOV DPL,P4 an P1-P4 eingestellte LCD-RAM- MOV DPH,P1 Adresse wird gelesen und an P5 CLR A ausgegeben LCALL TXTPOS MOV P5,A SJMP ALOP END

7 Prof. Komar LCD-Display 2.)Bei P3.2 = 0 Initialisierung des LCD-Displays oder Veränderung von TH (P1-P4) oder TA (P5). Bei P3.3 = 0 Ausgabe eines Zeichens auf das LCD-Display. Position an P1 und P4 (0-119) sowie ASCII-Code des Zeichens an P5 einstellen. Auch Schreiben in das LCD-RAM außerhalb des Anzeige-Fensters ist natürlich möglich. ORG 0000 h LCD-Testprogramm MOV P1,# 0FF h MOV P4,# 0FF h MOV P5,# 0FF h SETB P3.2 SETB P3.3 LOP1: JNB P3.3,AUSG LOP2: JB P3.2,LOP1 MOV DPL,P4 LCD-RAM Adresse TH MOV DPH,P1 MOV A,P5 Spalten-Bereich TA LCALL 9CF0 h Aufruf LCDINI WARTE: JNB P3.2,WARTE SJMP LOP1 AUSG: MOV DPH,P1 MOV DPL,P4 Position auf Display MOV A,P5 ASCII-Code LCALL 9DA0 h Aufruf TXTPOS WART: JNB P3.3,WART SJMP LOP1 END ORG 1000 h LCD TEST-PROGRAMM MOV P1,# 0FF h MOV P4,# 0FF h MOV P5,# 0FF h MOV DPTR,# 1000 h MOV A,# 0F h LCALL LCDINI Initialisierung MOV A,# 01 h ASCII-Code des 1.Zeichens AUS1: LCALL TXTPOS LCD-RAM von 1000 bis 10FE mit INC A beschreiben CJNE A,# 0FF h,aus1 LWAIT: JNB P3.2,EINST CWAIT: JB P3.3,LWAIT SJMP LCDLES EINST: MOV DPL,P4 Text-Beginn TH im RAM neu durch MOV DPH,P1 P1-P4 festlegen MOV A,P5 Textspalten TA einstellen LCALL LCDINI WAIT1: JNB P3.2,WAIT1 SJMP LWAIT LCDLES: MOV DPL,P4 Startadresse für Auslesen MOV DPH,P1 ALOOP: CLR A LCALL TXTPOS LCD-RAM-Byte auslesen MOV SBUF,A und auf Bildschirm anzeigen CLR TI WARTSE: JNB TI,WARTSE MOV A,DPH CJNE A,P5,ALOOP Abbruch mit P5 = DPH SCHLUSS: JNB P3.3,SCHLUSS SJMP LWAIT END

8 Prof. Komar LCD-Display Auszüge aus dem Datenblatt des LCD-Moduls

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