STM8L的LCD接口详解及驱动程序

STM8L部分型号集成了段式液晶驱动器,可以驱动4*28=112个液晶段.段式液晶屏为低功耗显示器件,功耗根据屏的大小和显示段数会有所不同,通常功耗在10ua左右.生活中,数字电子表,数字万用表,数显温度计等,使用的都是段式液晶屏,通常一颗纽扣电池可以保证设备间隔不断显示数字两年或更久.


大家比较熟悉的液晶屏1602模块其实也是段式液晶,是一个有很多段的点组成的,由于点比较多,所以1602模块集成了驱动芯片,我们只需给1602送数据,就可以控制1602进行显示了.液晶本身不会发光,1602之所以会发光是因为使用了LED背光板.
段式液晶驱动器,通常会含有一个电压泵,一个频率分频器.电压泵用来提供驱动液晶段的电压,电压的高低决定着显示的清晰度,也就是决定着液晶的对比度.提供给LCD驱动器的频率决定着,刷新段式液晶的频率,如果提供给LCD的频率太低,会看到显示时的频闪.

从上图可以看到,除了分频器和电压泵部分,还有显存.所有液晶屏都会有显存,每个显存控制着对应的引脚,对于STM8L的八位显存,可以控制8个引脚和一个COM引脚,比如STM8L的RAM0控制着COM0对应的S0~S7引脚.
当我们需要驱动一块液晶屏时,首先要拿到这种液晶屏的引脚对应显示段的图纸.如下图,由于STM8L152C6的RAM0控制着COM0对应的S0~S7引脚,如果要显示下图的"元",那么我们只需要向RAM0写入数据0x01.
本例程的硬件平台仍然是ST官方的开发板STM8L-DISCOVERY.在ST官网的编号为UM0970这份文档中,有对开发板上液晶屏的介绍.

这份资料,并不是十分直观.找到显存对应的液晶屏上的段,对写程序来说很重要.

本例程,参考ST提供的例程,根据自己的理解,编写了LCD驱动程序,提供一个可以在液晶屏上最多显示六位数字的接口的程序,读者可以调用此程序,显示任意六位以内的数字.

1. /****************************************************************************************
3. *开发环境:IAR for stm8 v6.5.3
5. *硬件平台:STM8L-DISCOVERY
7. *功能说明:使用STM8L-DISCOVERY液晶屏显示一串6位数字
9. *作    者：茗风
11. ****************************************************************************************/
13. #include"iostm8l152c6.h"
15. #include"stdint.h"
17. /*  =========================================================================
19.                                  LCD MAPPING
21.     =========================================================================
23.             A
25.      _  ----------
27. COL |_| |   |J  /|
29.        F| H  |  K |B
31.      _  |   | /  |
33. COL |_| --G-- --M--
35.         |   /|   |
37.        E|  Q |  N |C
39.      _  | /  |P  |   
41. DP  |_| -----------  
43.             D      
45. */
48. #define a 0x01
50. #define b 0x02
52. #define c 0x04
54. #define d 0x08
56. #define e 0x10
58. #define f 0x20
60. #define g 0x40
62. #define m 0x80
65. const uint8_t LCD_Tab[10] = {
67.                 a + b + c + d + e + f,                        // Displays "0"
69.                 b + c,                                        // Displays "1"
71.                 a + b + m + g + e + d,                        // Displays "2"
73.                 a + b + m + g + c + d,                        // Displays "3"
75.                 f + g + m + b + c,                        // Displays "4"
77.                 a + f + g + m + c +d,                        // Displays "5"
79.                 a + f + e + d + c + g + m ,                // Displays "6"
81.                 a + b + c,                                // Displays "7"
83.                 a + b + c + d + e + f + g + m,                // Displays "8"
85.                 a + b + c + d + f + g + m                // Displays "9"
88. };
91. /******************************************************************************************************
93. *  名    称：void LCD_Config(void)
95. *  功    能：配置DAC,禁用DMA,不使用TIM4触发,也不用软件触发,写入DHR的数据被立即送入DOR寄存器,
97. *            立即输出对应电压
99. *  入口参数：无
101. *  出口参数：无
103. *  说    明：STM8L152C6属于中等容量MCU,只有一路DAC输出,输出引脚为PF0
105. *  范    例：无
107. ******************************************************************************************************/
109. void LCD_Config(void)
111. { 
113. //------打开LCD/RTC时钟------
115.   CLK_PCKENR2_PCKEN22=1;//打开RTC时钟,LCD刷新频率与此时钟有关
117.   CLK_PCKENR2_PCKEN23=1;//打开LCD时钟,读写LCD寄存器用到此时钟
119.   
121. //---选择LSE作为RTC时钟---
123.   CLK_CRTCR_RTCSEL0=0;
125.   CLK_CRTCR_RTCSEL1=0;
127.   CLK_CRTCR_RTCSEL2=0;
129.   CLK_CRTCR_RTCSEL3=1;
131. /* 0000: No clock selected
133.    0001: HSI clock used as RTC clock source
135.    0010: LSI clock used as RTC clock source
137.    0100: HSE clock used as RTC clock source
139.    1000: LSE clock used as RTC clock sourc*/
141.   
143. //----设置RTC时钟分频值----
145.   CLK_CRTCR_RTCDIV0=0;
147.   CLK_CRTCR_RTCDIV1=0;
149.   CLK_CRTCR_RTCDIV2=0;
151. /*000: RTC clock source/1
153.   001: RTC clock source /2
155.   010: RTC clock source /4
157.   011: RTC clock source /8
159.   100: RTC clock source /16
161.   101: RTC clock source /32
163.   110: RTC clock source /64
165.   111: RTC clock source /128*/
167.   
169. //----设置LCD预分频值----  
171.   LCD_FRQ_PS0=0;// 2^PS[3:0]
173.   LCD_FRQ_PS1=0;//分频值为1
175.   LCD_FRQ_PS2=0;
177.   LCD_FRQ_PS3=0;
179.   
181. //----设置LCD分频值----  
183.   LCD_FRQ_DIV0=1;//DIV[3:0]+16
185.   LCD_FRQ_DIV1=1;//分频值为15+16=31
187.   LCD_FRQ_DIV2=1;
189.   LCD_FRQ_DIV3=1;  
193. //以上分频值的设置,最为了得到适合的LCD的刷新频率,如果增大分频值,会导致
195. //LCD刷新频率变低,会看到LCD显示出现闪烁
197. //比如,我们将PS[3:0]设置为0011,会看到液晶闪烁  
199.   
201. //----1/4 duty----  
203.   LCD_CR1_DUTY0=1;//1/4 duty
205.   LCD_CR1_DUTY1=1;
207. /* Duty ratio selection
209.    00: Static duty
211.    01: 1/2 duty
213.    10: 1/3 duty
215.    11: 1/4 duty      */
218. //----1/3 bias----     
220.   LCD_CR1_B2=0;//1/3 bias
222. /* 0: 1/3 bias
224.    1: 1/2 bias  */
227. //----内部电压源----   
229.   LCD_CR2_VSEL=0;
231.   
233. //----打开引脚的SEG功能----     
235. // LCD_PM0=0xFF;//头文件这个地方定义错误,无法直接向LCD_PM0写入数据
237. // LCD_PM1=0xFF;//PM0寄存器定义错误,导致PM1也无法直接写入
239. // LCD_PM2=0xFF;//PM0寄存器定义错误,导致PM2也无法直接写入
241.   *((uint8_t *)0x5404)=0xFF;//直接向LCD_PM0寄存器的地址写入数据
243.   *((uint8_t *)0x5405)=0xFF;//直接向LCD_PM1寄存器的地址写入数据
245.   *((uint8_t *)0x5406)=0xFF;//直接向LCD_PM2寄存器的地址写入数据
247.   
249. //----To set contrast to mean value----   
251.   LCD_CR2_CC0=0;//对比度
253.   LCD_CR2_CC1=1;
255.   LCD_CR2_CC2=0;
257. /*  000: VLCD0  2.6V
259.     001: VLCD1  2.7V
261.     010: VLCD2  2.8V
263.     011: VLCD3  2.9V
265.     100: VLCD4  3.0V
267.     101: VLCD5  3.1V
269.     110: VLCD6  3.2V
271.     111: VLCD7    */
273.         
275. //----Dead time 0----         
277.   LCD_CR3_DEAD0=0;//no dead time
279.   LCD_CR3_DEAD1=0;  
281.   LCD_CR3_DEAD2=0;
283. //----LCD_PulseOnDuration_1----
285.   LCD_CR2_PON0=1; 
287.   LCD_CR2_PON1=0;  
289.   LCD_CR2_PON2=0;          
291. /*  000: 0 CLKps pulses
293.     001: 1 CLKps pulses
295.     010: 2 CLKps pulses
297.     011: 3 CLKps pulses
299.     100: 4 CLKps pulses
301.     101: 5 CLKps pulses
303.     110: 6 CLKps pulses
305.     111: 7 CLKps pulses  */
307.         
309. //----Enable LCD peripheral----        
311.   LCD_CR3_LCDEN=1;
313. }
316. /******************************************************************************************************
318. *  名          称：LCD_DisplayNum(uint8_t number)
320. *  功            能：控制段式液晶屏的数字显示部分
322. *  入口参数：number:要显示的数字
324. *  出口参数：无
326. *  说          明：根据数字的长度，判断要显示的长度,长度大于6位,只显示后六位
328. *  范          例：无
330. ******************************************************************************************************/
332. void LCD_DisplayNum(uint32_t number)
334. {
336.   uint8_t cnts=0,tmp=0;
338.   
340.   if(number<10)cnts=1;
342.   else if(number<100)cnts=2;
344.   else if(number<1000)cnts=3;
346.   else if(number<10000)cnts=4;
348.   else if(number<100000)cnts=5;
350.   else if(number<(uint32_t) 1000000)cnts=6;
352.   else cnts=6;
355.   //判断需要显示数字的长度，确定在LCD屏上需要的位数
357.   switch(cnts)
359.   {
361.     case 6:
363.            tmp = LCD_Tab[number%1000000/100000];
365.            ((tmp&m)==0)?(LCD_RAM0&=~0x02):(LCD_RAM0 |=0x02) ;
367.            ((tmp&e)==0)?(LCD_RAM0&=~0x01):(LCD_RAM0 |=0x01) ;
369.            ((tmp&g)==0)?(LCD_RAM2&=~0x80):(LCD_RAM2 |=0x80) ;
371.            ((tmp&b)==0)?(LCD_RAM2&=~0x40):(LCD_RAM2 |=0x40) ;
373.            ((tmp&f)==0)?(LCD_RAM6&=~0x08):(LCD_RAM6 |=0x08) ;
375.            ((tmp&a)==0)?(LCD_RAM6&=~0x04):(LCD_RAM6 |=0x04) ;
377.            ((tmp&c)==0)?(LCD_RAM3&=~0x20):(LCD_RAM3 |=0x20) ;
379.            ((tmp&d)==0)?(LCD_RAM3&=~0x10):(LCD_RAM3 |=0x10) ;                      
381.     case 5:
383.            tmp = LCD_Tab[number%100000/10000];
385.            ((tmp&m)==0)?(LCD_RAM0&=~0x08):(LCD_RAM0 |=0x08) ;
387.            ((tmp&e)==0)?(LCD_RAM0&=~0x04):(LCD_RAM0 |=0x04) ;
389.            ((tmp&g)==0)?(LCD_RAM2&=~0x20):(LCD_RAM2 |=0x20) ;
391.            ((tmp&b)==0)?(LCD_RAM2&=~0x10):(LCD_RAM2 |=0x10) ;
393.            ((tmp&f)==0)?(LCD_RAM6&=~0x02):(LCD_RAM6 |=0x02) ;
395.            ((tmp&a)==0)?(LCD_RAM6&=~0x01):(LCD_RAM6 |=0x01) ;
397.            ((tmp&c)==0)?(LCD_RAM3&=~0x80):(LCD_RAM3 |=0x80) ;
399.            ((tmp&d)==0)?(LCD_RAM3&=~0x40):(LCD_RAM3 |=0x40) ;           
401.            
403.     case 4:
405.            tmp = LCD_Tab[number%10000/1000];
408.            ((tmp&m)==0)?(LCD_RAM0&=~0x20):(LCD_RAM0 |=0x20) ;
410.            ((tmp&e)==0)?(LCD_RAM0&=~0x10):(LCD_RAM0 |=0x10) ;
412.            ((tmp&g)==0)?(LCD_RAM2&=~0x08):(LCD_RAM2 |=0x08) ;
414.            ((tmp&b)==0)?(LCD_RAM2&=~0x04):(LCD_RAM2 |=0x04) ;
416.            ((tmp&f)==0)?(LCD_RAM5&=~0x80):(LCD_RAM5 |=0x80) ;
418.            ((tmp&a)==0)?(LCD_RAM5&=~0x40):(LCD_RAM5 |=0x40) ;
420.            ((tmp&c)==0)?(LCD_RAM4&=~0x02):(LCD_RAM4 |=0x02) ;
422.            ((tmp&d)==0)?(LCD_RAM4&=~0x01):(LCD_RAM4 |=0x01) ;           
424.     case 3:
426.            tmp = LCD_Tab[number%1000/100];
428.            ((tmp&m)==0)?(LCD_RAM0&=~0x80):(LCD_RAM0 |=0x80) ;
430.            ((tmp&e)==0)?(LCD_RAM0&=~0x40):(LCD_RAM0 |=0x40) ;
432.            ((tmp&g)==0)?(LCD_RAM2&=~0x02):(LCD_RAM2 |=0x02) ;
434.            ((tmp&b)==0)?(LCD_RAM2&=~0x01):(LCD_RAM2 |=0x01) ;
436.            ((tmp&f)==0)?(LCD_RAM5&=~0x20):(LCD_RAM5 |=0x20) ;
438.            ((tmp&a)==0)?(LCD_RAM5&=~0x10):(LCD_RAM5 |=0x10) ;
440.            ((tmp&c)==0)?(LCD_RAM4&=~0x08):(LCD_RAM4 |=0x08) ;
442.            ((tmp&d)==0)?(LCD_RAM4&=~0x04):(LCD_RAM4 |=0x04) ;
445.    case 2:
447.            tmp = LCD_Tab[number%100/10];
449.            ((tmp&m)==0)?(LCD_RAM1&=~0x02):(LCD_RAM1 |=0x02) ;
451.            ((tmp&e)==0)?(LCD_RAM1&=~0x01):(LCD_RAM1 |=0x01) ;
453.            ((tmp&g)==0)?(LCD_RAM1&=~0x80):(LCD_RAM1 |=0x80) ;
455.            ((tmp&b)==0)?(LCD_RAM1&=~0x40):(LCD_RAM1 |=0x40) ;
457.            ((tmp&f)==0)?(LCD_RAM5&=~0x08):(LCD_RAM5 |=0x08) ;
459.            ((tmp&a)==0)?(LCD_RAM5&=~0x04):(LCD_RAM5 |=0x04) ;
461.            ((tmp&c)==0)?(LCD_RAM4&=~0x20):(LCD_RAM4 |=0x20) ;
463.            ((tmp&d)==0)?(LCD_RAM4&=~0x10):(LCD_RAM4 |=0x10) ;
466.    case 1: 
468.            tmp = LCD_Tab[number%10];
470.            ((tmp&m)==0)?(LCD_RAM1&=~0x08):(LCD_RAM1 |=0x08) ;
472.            ((tmp&e)==0)?(LCD_RAM1&=~0x04):(LCD_RAM1 |=0x04) ;
474.            ((tmp&g)==0)?(LCD_RAM1&=~0x20):(LCD_RAM1 |=0x20) ;
476.            ((tmp&b)==0)?(LCD_RAM1&=~0x10):(LCD_RAM1 |=0x10) ;
478.            ((tmp&f)==0)?(LCD_RAM5&=~0x02):(LCD_RAM5 |=0x02) ;
480.            ((tmp&a)==0)?(LCD_RAM5&=~0x01):(LCD_RAM5 |=0x01) ;
482.            ((tmp&c)==0)?(LCD_RAM4&=~0x80):(LCD_RAM4 |=0x80) ;
484.            ((tmp&d)==0)?(LCD_RAM4&=~0x40):(LCD_RAM4 |=0x40) ;
486.     break;
489.     default:break;
491.   }
493. }
495. void main(void)
497. {
499.   LCD_Config();
501.   LCD_DisplayNum(201609);
503. //  asm("rim");               //enable interrupts
505.   while(1)
507.   {
509.     asm("wfi");
511.   }
513. }

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