Программирование дисплея на контроллере ST7920

Здравствуйте, я хочу рассказать о программировании дисплея на контроллере ST7920 с использованием ATtiny2313 контроллера.

Приблизительная цена: 15$ Размер дисплее вместе с платой: 93.0 (Длина) × 70.0(Ширина) × 13.50(Высота) мм Размер видимой области: 70x38 мм.

• Графический
• Текстовый

1. Подключение по 8 битной шине
2. Подключение по 4 битной шине
3. Подключения по SPI (3 битной шине)

• Нормальный: потребление 450 мкА, 5 В
• Спящий режим: потребление 30 мкА, 5 В

• Работе в текстовом режиме
• Подключения и программирование по 8 битной шине
• Подключения и программирование по SPI

1. Дисплей на контроллере ST7920
2. 2 подстрочных резистора на 10 кОм.
3. Для 8 битного режима резистор на 4.7 кОм (или больше)
4. Контроллер ATtiny2313
5. Источник питание на 5В.

Распиновка контактов: GND — Земля VCC — +5В V0 — Настройка контрастности RS — Определяет режим передачи данных (1 — это данные, 0 — это команда) RW — Запись или чтения (1 — чтения, 0 — запись) E — Строб D0-D7 — Шина данных PSB — Определяет какой протокол передачи данных будет использоваться ( 1 — 8/4 бит шина, 0 — SPI) BLA — Анод подсветки (+) BLK — Катод подсветки (-)

На схеме DB0-DB7 и PB0-PB7 не замкнуты, это 8 битная шина данных. Реальное соединения таково: DB0 — PB0 DB1 — PB1 DB2 — PB2 DB3 — PB3 DB4 — PB4 DB5 — PB5 DB6 — PB6 DB7 — PB7

Распиновка контактов: GND — Земля VCC — +5В V0 — Настройка контрастности RS — (CS) Начало/окончание передачи данных (1 — начало, 0 — окончание) RW — (SID) Шина данных E — (SCLK) Строб PSB — Определяет какой протокол передачи данных будет использоваться ( 1 — 8/4 бит шина, 0 — SPI) BLA — Анод подсветки (+) BLK — Катод подсветки (-)

RP1 — Регулятор контрастности RP2 — Регулятор яркости

И так, с начало я расскажу о том как в общих чертах происходит работа с дисплеем. Для того что бы работать с дисплеем нам нужно отправлять команды и данные на дисплей. К командам относится: Включения/выключение дисплея, отображение курсора, перемещение курсора и т.д. К данным относятся например символы которые вы хотите видеть на дисплее.

• Задержка в 50 мкс.
• Отправляем команду установки 8 битного режима.
• Задержка 120 мкс.
• Отправляем команду включения дисплея ( в ней же указывается, включить ли курсор, и мигать ли курсором)
• Задержка в 50 мкс.
• Повторно отправляем функцию установки 8 битного режима
• Задержка 120 мкс.
• Отправляем команду отчистить экран
• Задержка 20 мкс.
• Устанавливаем ENTRY MODE (эта команда говорит о том в какую сторону сдвигать курсор после написания символа, нам соответственно нужно вправо)

Вот и все, после выполнения этих действий, если вы указали в команде включения дисплея отображать курсор, на экране вы увидите курсор.

• Устанавливаем низкий уровень E
• Устанавливаем низкий уровень RS
• Устанавливаем низкий уровень RW
• Задержка 1 мкс.
• Устанавливаем высокий уровень E
• Отправляем в порт данных байт команды
• Задержка 1 мкс.
• Устанавливаем низкий уровень E
• Задержка 50 мкс.

Для отправки одного байта данных выполняется абсолютно то же самое, только в начале устанавливается высокий уровень RS. RS = 0 Команда RS = 1 Данные

• Устанавливаем низкий уровень E
• Устанавливаем высокий уровень RS
• Устанавливаем низкий уровень RW
• Задержка 1 мкс.
• Устанавливаем высокий уровень E
• Отправляем в порт данных байт команды
• Задержка 1 мкс.
• Устанавливаем низкий уровень E
• Задержка 50 мкс.

Давайте рассмотрим код отправки команды Для начала установим константы что бы было удобнее:

Функция отправки команды:

Функция отправки данных:

В коде был использован макрос LCD8_MACRO_DELAY, вот его код

Теперь рассмотрим команды инициализации дисплея в текстовом, 8 битном режиме:

• Если установлено 1 то устанавливаем 8 бит передачу данных
• Если установлено 0 то устанавливается 4 бита передача данных

• Если установлено 1 то устанавливается набор расширенных команд
• Если установлено 0 то устанавливается набор базовых команд

• Если установлено 1 то дисплей включен
• Если установлено 0 то дисплей выключен

• Если установлено 1 то курсор включен
• Если установлено 0 то курсор выключен

• Если установлено 1 то курсор будет мигать
• Если установлено 0 то курсор не будет мигать

• Если I/D = 1 то курсор сдвигается вправо
• Если I/D = 0 то курсор сдвигается влево

На основе этих четырех команд можно написать функцию инициализации дисплея:

После выполнения инициализации на экране вы должны увидеть мигающий курсор.

• SID это контакт передачи данных, на дисплее он же RW
• SCLK – это линия строб, на дисплее он же E
• CS – это начала/окончания передачи данных, на дисплее он же RS

• Устанавливаем высокий уровень CS
• Передаем 4 единицы подряд
• Передаем 1 бит RW – чтения или запись
• Передаем 1 бит RS – Команда или данные
• Передаем 0
• Передаем 4 бита старшей половины байта данных
• Передаем 4 нуля
• Передаем 4 бита младшей половины байта данных
• Передаем 4 нуля подряд
• Устанавливаем низкий уровень CS

На этом передача одного байта завершена.

• Задержка 1 мкс.
• Устанавливаем высокий уровень SCLK
• Задержка 1 мкс.
• Устанавливаем низкий уровень SCLK
• Задержка 1 мкс.

Рассмотрим функцию передачи команды/данных в режиме SPI, но сперва объявим константы:

А теперь сама функция:

Теперь после того как вы научились инициализировать дисплей вы можете выводить любые символы на экран, например вывести букву A:

И на дисплее вы увидите букву A.

И так, теперь о том как устроенно адресное пространство в текстовом режиме: Экран делится на 8 столбцов и 4 строки, в каждый столбец вы можете записать по 2 обычных символа или 1 иероглиф. Адресное пространство находится от 0 до 31. 0 1 2 3 4 5 6 7 16 17 18 19 20 21 22 23 8 9 10 11 12 13 14 15 24 25 26 27 28 29 30 31 Как видите первая строчка это адреса от 0 до 7 Вторая же строчка от 16 до 23 Третья строчка от 8 до 15 То есть если вы напишете 16 букв подряд с адреса 0, то они будут в первой строчке, но если вы напишите 17 символов, то последний символ будет не на второй строчке, а на третей!

И напоследок, для тех кто хочет использовать графический режим, есть такая статья: LCD 12864 на контроллере ST7920. Параллельный режим (8 бит)