使用MM32L0130 SLCD驅(qū)動LCD顯示

靈動股份推出的MM32L0130系列MCU具有片上SLCD液晶顯示控制器，SLCD 驅(qū)動器是用于單色無源液晶顯示器（SLCD）的數(shù)字驅(qū)動器，具有多達(dá) 8 個公共端和多達(dá) 63 個分段端， SLCD 引腳最多為 64 個，因此最多可驅(qū)動 240（60x4）或 448（56x8）個段碼。驅(qū)動段碼的最終數(shù)量由產(chǎn)品規(guī)格書中設(shè)備引腳的數(shù)目決定。

1SLCD介紹

1.1 SLCD功能框圖

SLCD 驅(qū)動模塊包括以下幾個基本的子模塊，如下圖所示。

顯示數(shù)據(jù)寄存器

SLCD 輸出驅(qū)動引腳

時鐘產(chǎn)生單元，包括時鐘預(yù)分頻器、幀時鐘分頻器、電荷泵時鐘分頻器和閃爍時鐘分頻器

閃爍控制器

內(nèi)置升壓電荷泵和偏置電壓生成單元

時序控制和波形發(fā)生器

? ?

1.2 SLCD主要特征

顯示幀率靈活控制

兼容 APB 接口

支持靜態(tài)、 1/2、 1/3、 1/4、 1/6 和 1/8 占空比

支持 1/2、 1/3 和 1/4 偏置電壓設(shè)置

為了存儲顯示數(shù)據(jù)，內(nèi)置了 16*32bit 顯示數(shù)據(jù)寄存器

通過軟件來調(diào)整 SLCD 輸出電壓，來調(diào)節(jié)對比度

外圍電路簡單，不需要模擬器件支持

1）內(nèi)嵌電容升壓器來得到比電源電壓更高而且不受其影響的 SLCD 驅(qū)動電壓。升壓器產(chǎn)生的 SLCD驅(qū)動電壓范圍可調(diào)，可以匹配支持 3V 或者 5V 的 LCD 屏幕

2）SLCD 驅(qū)動電源可以通過軟件來選擇內(nèi)部電源或外部電源。

3）可以選擇使用內(nèi)嵌電容分壓器對 SLCD 驅(qū)動電壓進(jìn)行分壓，得到驅(qū)動電壓的中間值(VLCDrail1，VLCDrail2， VLCDrail3， VLCDrail4)

兩種調(diào)整顯示對比度的方法

1）當(dāng)采用內(nèi)部升壓器來提供 VLCD 電源時，可以通過軟件調(diào)節(jié) VLCD 輸出電壓

2）其它情況下可以在每幀顯示之間插入死區(qū)時間

支持以下低功耗模式：低功耗運行模式，睡眠模式，低功耗睡眠模式，停止模式，深度停止模式，待機(jī)模式；在不需要顯示的時候，可以完全關(guān)閉 SLCD 驅(qū)動以達(dá)到降低功耗的目的

支持相位反轉(zhuǎn)模式，降低功耗和 EMI

每一幀顯示開始的時候，通過中斷信號與軟件同步，更新顯示數(shù)據(jù)

閃爍功能

1）可以從所有段碼中任意選擇 1 到 8 個段碼閃爍顯示，也可以閃爍顯示全部段碼

2）在靜態(tài)、 1/2、 1/3、 1/4 占空比模式下可以閃爍顯示任意段碼

3）軟件選擇閃爍頻率，支持閃爍頻率 0.5Hz, 1Hz, 2Hz 或 4Hz

靈活的引腳復(fù)用功能，可以配置任意 LCD 驅(qū)動引腳成為 COM 或者 SEG 功能；SLCD 的驅(qū)動引腳在沒有被配置成 SLCD 功能的時候，可以作為 GPIO 引腳來使用

SLCD 驅(qū)動電平（VLCDrail1， VLCDrail2， VLCDrail3， VLCDrail4）的去耦合功能

支持低功耗驅(qū)動波形

支持 DMA 傳輸

支持中斷

2功能概述

2.1 顯示數(shù)據(jù)寄存器

為了存儲顯示數(shù)據(jù)， SLCD 驅(qū)動模塊內(nèi)置了 16 個 32 比特顯示數(shù)據(jù)寄存器。顯示數(shù)據(jù)寄存器中的比特位與 LCD 顯示屏上的段碼一一對應(yīng)， 如果要點亮 LCD 顯示屏上的某個段碼， 則需要把顯示數(shù)據(jù)寄存器中的相對應(yīng)的比特寫為‘1’；反之如果要熄滅某個段碼， 則需要把對應(yīng)的比特寫為‘0’， 如下圖所示。

在 static， 1/2， 1/3 和1/4 duty模式下，顯示數(shù)據(jù)寄存器被劃分為主顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)（SLCD_DR[7:0]）和輔助顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)（ SLCD_DR[15:8]）；在 1/6 和 1/8 duty 模式下，顯示數(shù)據(jù)寄存器（SLCD_DR[15:0]）全部作為主顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)使用，沒有輔助顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)的分劃。顯示數(shù)據(jù)寄存器的具體結(jié)構(gòu)和詳細(xì)的片區(qū)劃分情況見下圖：

? ?

2.2 主/輔助顯示數(shù)據(jù)寄存器

在 static，1/2，1/3和1/4 duty 模式下，可以通過 SLCD 幀控制寄存器（SLCD_FCR）中的DRSEL比特選擇控制將主顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)（SLCD_DR[7:0]）或者輔助顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)（SLCD_DR[15:8]）的數(shù)據(jù)顯示到 LCD 屏幕上，如果DRSEL為‘0’， 顯示主顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)的數(shù)據(jù)；如果 DRSEL 為‘1’，顯示輔助顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)的數(shù)據(jù)。SLCD 狀態(tài)寄存器（SLCD_SR）中的 DRSS 比特可以指示出顯示數(shù)據(jù)當(dāng)前使用的顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)， 如果當(dāng)前使用的是主顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)的數(shù)據(jù)， 則 DRSS 比特為‘0’；如果當(dāng)前使用的是輔助顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)的數(shù)據(jù)，則 DRSS 比特為‘1’。將 SLCD 幀控制寄存器（SLCD_FCR）中的 DRLC 比特置‘1’可以清除主顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)的數(shù)據(jù)；將 DRHC 比特置‘1’可以清除輔助顯示數(shù)據(jù)寄存器片區(qū)的數(shù)據(jù)。

2.3 COM 和 SEG 引腳配置

SLCD 模塊提供公共端（COM）引腳和段（SEG）引腳的驅(qū)動。

2.4 SLCD 引腳配置

SLCD 的 SEG 和 COM 引腳是同通用功能 I/O 復(fù)用的。在不作為 SLCD 引腳使用時，這些引腳可以配置成通用功能 I/O 引腳。具體配置請參考通用功能 I/O 章節(jié)。

2.5 COM 和 SEG 引腳重映射

當(dāng)作為 SLCD 引腳使用時，每一個 SLCD 引腳都可以被重映射為 COM 或者 SEG 引腳，以簡化電路板上的布局布線。SLCD 模塊支持從 L0 到 L63 最多 64 個 SLCD 引腳（SLCD 引腳的最終數(shù)量由產(chǎn)品規(guī)格書中設(shè)備引腳的數(shù)目決定），每一個引腳可以通過相應(yīng)的 SLCD_CFGR0 和 SLCD_CFGR1 寄存器來配置，重映射其作為 COM 或者 SEG 功能。

2.6 時鐘產(chǎn)生

時鐘產(chǎn)生模塊為波形發(fā)生模塊和電荷泵模塊提供各自所需的時鐘，其結(jié)構(gòu)如下：

時鐘產(chǎn)生模塊結(jié)構(gòu)圖

3實驗

3.1 硬件設(shè)計

本次實驗使用MM32L0130片上SLCD驅(qū)動LCD液晶屏顯示。硬件使用靈動股份設(shè)計的EVB-L0136開發(fā)板，板載LCD接口可以適配GDC0689液晶屏，GDC0689具有半透和反射兩種模式，6位8字、6點視角、寬溫，適用于工業(yè)設(shè)備等產(chǎn)品。GDC0689液晶屏全顯效果圖如下：

EVB-L0136開發(fā)板LCD模塊原理圖如下：

原理圖1（LCD部分）

原理圖2（MM32F0130部分）

3.2 程序設(shè)計

例程主要用到GDC0689液晶屏的數(shù)碼管部分進(jìn)行計數(shù)顯示，以最右邊的數(shù)碼管作為小數(shù)部分，其余數(shù)碼管作為整數(shù)部分，從最低位開始累加計數(shù)，滿十就向前一位進(jìn)1。

靈動股份設(shè)計了MM32F0130 SLCD相關(guān)的庫函數(shù)以及API函數(shù)，容易理解和使用，代碼較多，這里不再進(jìn)行贅述，僅對部分主要程序進(jìn)行分析。

3.21 SLCD測試函數(shù)

voidslcd_test(void)
{
slcd_init();
while(1){
LCD_DisplayDataUpdate();
DELAY_Ms(100);
}
}

3.22 SLCD初始化函數(shù)

void slcd_init()函數(shù)主要代碼：

使能PWR、BKP時鐘

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_PWR,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_BKP,ENABLE);

使能SLCD時鐘，軟件復(fù)位SLCD

RCC_SLCD_ClockCmd(SLCD,ENABLE);
SLCD_DeInit();

SLCD的時鐘源選擇LSI，配置LSI時鐘頻率為40KHZ。

RCC_LSICLKConfig(RCC_LSICLKSource_40KHz);
RCC_LSICmd(ENABLE);
RCC_SLCDCLKConfig(RCC_SLCDCLKSource_LSI);

LSI作為SLCD時鐘源，對應(yīng)時鐘預(yù)分頻系數(shù)為4，分頻系數(shù)為16

elseif(slcd_clk_source_freq<=?LSI_VALUE)?{
????????pre_value?=?SLCD_Prescaler_4;
????????div_value?=?SLCD_Divider_16;
????}

初始化SLCD結(jié)構(gòu)體，配置1/4偏置、1/3占空比，VDD作為SLCD電源使能

slcd_struct.SLCD_Divider=div_value;
slcd_struct.SLCD_Duty=SLCD_Duty_1_4;
slcd_struct.SLCD_Bias=SLCD_Bias_1_3;
slcd_struct.SLCD_VoltageSource=SLCD_VoltSrcCapCharggDownVdd;
SLCD_Init(&slcd_struct);

SLCD pin對應(yīng)的GPIO配置為SEG或COM，并使能

SLCD_IO_Config(&(SEGorCOM[0]));
//mustcallafterSLCD_init

配合SLCD COM索引寄存器

SLCD_COM_IndexInit(&(SCLD_COM_Index[0]));

配置電荷泵時鐘分頻為1024

SLCD_ChargePumpClockDivConfig(SLCD_ChargePumpClock_Div1024);

正常驅(qū)動波形

SLCD_LowPowerDriveCmd(DISABLE);

配置無死區(qū)插入，當(dāng)在兩幀之間插入死區(qū)時，SEG和COM信號電壓為零

SLCD_DeadTimeConfig(SLCD_DeadTime_0);

清除顯示數(shù)據(jù)寄存器

LCD_Clear();

關(guān)閉SLCD閃爍模式，閃爍時鐘分頻系數(shù)為512

SLCD_BlinkConfig(SLCD_BlinkMode_Off,SLCD_BlinkFrequency_Div512);

配置SLCD閃爍索引

SLCD_BLINK_IndexInit(SCLD_BLINK_Index);

3.23 LCD更新顯示數(shù)據(jù)函數(shù)

LCD_DisplayDataUpdate()函數(shù)主要代碼：

Number1=(Number1+1)%1000000;

if(Number1

	

	其中LCD顯示函數(shù) void LCD_DisplayNumber1(u8 Index, char ch, u8 Point)用于配置數(shù)碼管顯示，函數(shù)的3個形參含義如下：

	Index表示選中的數(shù)碼管索引，對應(yīng)6個數(shù)碼管，可選值為0,1,2,3,4,5

	ch表示要顯示的數(shù)字，為char類型

	Point表示該數(shù)碼管是否顯示Dp字段，顯示則為1，否則為0

	舉例：代碼中LCD_DisplayNumber1(5, '0' + Number1, 0)表示選中第5個數(shù)碼管（最右），顯示內(nèi)容是Number的值，不顯示Dp字段。

	3.24 LCD顯示函數(shù)

	LCD_DisplayNumber1()函數(shù)主要代碼：

	
voidLCD_DisplayNumber1(u8Index,charch,u8Point)
{
u8i;
charTAB[6][8][4]={//(1)
{"5A","5B","5C","5D","5E","5F","5G","DP5"},
{"6A","6B","6C","6D","6E","6F","6G","DP6"},
{"7A","7B","7C","7D","7E","7F","7G","DP7"},
{"8A","8B","8C","8D","8E","8F","8G","DP8"},
{"9A","9B","9C","9D","9E","9F","9G","DP9"},
{"10A","10B","10C","10D","10E","10F","10G",""},
};

u8COMn=0xFF,SEGn=0xFF;

u8Code=LCD_SearchCode(ch);//(2)

if(Code!=0xFF){
for(i=0;i>i)&0x01);//(4)
}
}

LCD_SearchName(TAB[Index][7],&COMn,&SEGn);//(5)

if((COMn!=0xFF)&&(SEGn!=0xFF)){
LCD_WriteBit(COMn,LCD_SEG_Table[SEGn][0],LCD_SEG_Table[SEGn][1],Point);//(6)
}
}
}


	

	1定義三維字符數(shù)組TAB[6][8][4]，其中[6]對應(yīng)6位“8”字，[8]對應(yīng)“8”字的8段（含DP段），[4]表示元素的長度，對應(yīng)各段的名稱。

	2形參ch表示要顯示的數(shù)字，為char類型，LCD_SearchCode(char ch)函數(shù)用來遍歷LCD_CODE_Table[38]，如果傳入的參數(shù)ch和LCD_CODE_Table[i].ch相等，則返回LCD_CODE_Table[i].Data，即該數(shù)字對應(yīng)的段選信號。

	3LCD_SearchName(TAB[Index][i], &COMn, &SEGn)函數(shù)遍歷所有COM口(4)和SEG口(22)，如果TAB[Index][i]和LCD_NAME_Table[i][j]相等，則獲取COMn和SEGn的值，然后返回。

	4獲取COMn對應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)寄存器索引，根據(jù)段選信號，給顯示數(shù)據(jù)寄存器賦值。

	5獲取Dp段對應(yīng)的COMn和SEGn的值，然后返回。

	6獲取COMn對應(yīng)的顯示數(shù)據(jù)寄存器索引，根據(jù)Dp段選信號，給顯示數(shù)據(jù)寄存器賦值。

	3.3 實驗演示

	下載程序運行，觀察GDC0689液晶屏顯示。


	審核編輯：湯梓紅