点阵字符型液晶显示模块能显示数字、字母、符号以及少量自定义图形符号，如简单汉字等，因而得到了广泛应用。点阵字符型液晶显示模块由液晶显示器、点阵驱动器、LCD控制器等组成，模块内集成有字符发生器和数据存储器，采用单一+5V电源供电。点阵字符型液晶显示模块在国际上已经规范化，所采用的控制器多为日立公司的HD44780及其兼容电路，如SED1278（SEIKO、EPSON公司产品）、KS0066（三星公司产品）等。表5-1列出了EPSON公司生产的EA-D系列各型号点阵字符型液晶显示模块的外部特性。

表5-1 EA-D系列点阵式液晶显示模块外部特性

下面介绍EPSON公司生产的点阵字符型液晶显示模块的接口及应用。EA-D系列点阵字符型液晶显示模块内部结构如图5-1所示。它由点阵式液晶显示面板、SED1287控制器和4个列驱动器组成。SED1278完成显示模块的时序控制，同时也可以驱动16行40列的点阵库。

图5-1 EPSON公司的点阵字符型液晶显示模块内部结构

SED1278控制器有14条引脚：

●VSS：地线输入端。

●VDD：+5V电源输入端。

●VO：液晶显示面板亮度调节，通过10～20kΩ的电阻接到+5V和地之间，起调节显示亮度的作用。

●RS：寄存器选择信号输入线，低电平选通指令寄存器，高电平选通数据寄存器。

●R/W：读/写信号输入线，低电平为写入，高电平为读出。

●E：片选信号输入线，高电平有效。

●D0～D7：数据总线，可以选择4位总线或8位总线操作，选择4位总线操作时使用D4～D7。

SED1287的控制电路主要由指令寄存器IR、数据寄存器DR、忙标志BF、地址计数器AC、预定义字符发生器CGROM、自定义字符发生器CGRAM、显示数据寄存器DDRAM以及时序发生电路所组成。

指令寄存器IR用于寄存各种指令码，只能写入，不能读出。

数据寄存器DR用于寄存显示数据，由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM，或寄存从DDRAM和CGRAM读出的数据。

忙标志BF=1时，表示正在进行内部操作，此时不能接受任何外部指令和数据。

地址计数器AC作为DDRAM或CGRAM的地址指针。如果地址码随指令写入IR，则IR的地址码自动装入AC，同时选择DDRAM或CGRAM单元。

显示数据寄存器DDRAM用于存储显示数据，DDRAM的地址与显示屏幕的物理位置是一一对应的，当向显示数据寄存器某一地址单元写入一个字符的编码时，该字符就在对应的位置上显示出来。表5-2列出了DDRAM显示地址与显示屏物理位置的对应关系。

表5-2 DDRAM显示地址与显示屏物理位置关系

预定义字符发生器CGROM由8位字符码生成5×7点阵字符160个和5×10点阵字符32个，已经固化在液晶显示器模块内部，由用户随意使用。表5-3列出了8位字符编码的高、低位排列及其与字符的对应关系，如果想显示192个字符中的一个，只要把该字符的编码送入DDRAM即可，如果想显示192个字符以外的字符，则需要利用自定义字符发生器CGRAM来定义特殊字符。

表5-3 CGROM字符编码表

自定义字符发生器CGRAM是为用户创建自己的特殊字符而设立的，它的容量仅为64B，地址为00H～3FH，但是作为自定义字符字模使用的仅是一个字节中的低5位，每个字节的高3位可作为数据存储器使用。若自定义字符为5×7点阵，可定义8个字符，自定义字符的编码为00H～07H。

表5-4列出了自定义字符“上”，从表中可以看出，字符编码（DDRAM中的数据）的第0～2位等同于CGRAM地址的第3～5位。CGRAM地址的第0～2位定义字符数据的行位置。CGRAM中数据的0～4位决定字符形式，第4位是字符的最左端。CGRAM的第5～7位不用作显示字符，因此它可用作一般的数据RAM。

表5-4 CGRAM自定义字符

点阵字符型液晶显示模块的显示功能是由各种命令来实现的，共有11条命令。

1.清显示命令

编码格式为

该命令把空格编码20H写入显示数据存储器的所有单元。

2.光标返回命令

编码格式为

该命令把地址计数器中DDRAM地址清0，如果显示屏上显示了字符，则光标移到起始位置。如果显示两行，则光标移到第一行第一个字符的位置，显示数据存储器的内容不变。

3.设置输入方式命令

编码格式为

当一个字符编码被写入DDRAM或从DDRAM中读出时，若I/D=1，则DDRAM地址加一，若I/D=0则DDRAM地址减一。地址加一时，光标右移；地址减一时，光标左移。对CGRAM的读写操作和DDRAM一样，只是CGRAM与光标无关。当S=1时，整个显示屏向左（I/D=1）或向右（I/D=0）移动。在从DDRAM中读数、向CGRAM写数或从CGRAM中读数、S=0这三种情况下，显示屏不移动。

4.显示开/关控制命令

编码格式为

当D=0时，显示器关闭，显示数据存储器中的数据不变；当D=1时，显示器立即显示DDRAM中的数据。(www.daowen.com)

当C=0时，不显示光标；当C=1时，显示光标。当选择字符为5×7点阵时，用第8 行的第5个点显示光标。

当B=1时，显示闪烁光标，当时钟为270kHz时，在379.2ms内交换显示全黑点和字符，以实现字符闪烁。

5.光标或显示屏移动命令

编码格式为

该命令使显示和光标向左或向右移位。对两行显示而言，光标从第一行的第40个字符位置移到第二行的首位。从第二行的第40个位置不能移位到清屏的起始位置，而是回到第二行的第一个位置。命令中S/C和R/L位的作用如表5-5所示。

表5-5 S/C和R/L的作用

6.功能设置命令

编码格式为

命令中的IF位用来设置接口数据长度，当IF=1时，数据以8位长度（D7～D0）发送或接收，当IF=0时，数据以4位长度（D7～D4）发送或接收。命令中的N和F位用来设置显示屏的行数和字符的点阵。设置方式如表5-6所示。

表5-6 控制位N、F的设置

对于EA-D20040来说一定要设置N=1，显示两行。

7.设置CGRAM地址命令

编码格式为

该命令的功能是设置CGRAM的地址，命令执行后，系统和CGRAM可连续进行数据交换。

8.设置DDRAM地址命令

编码格式为

该命令的功能是设置DDRAM的地址，命令执行后，系统与DDRAM进行数据交换。

9.读忙标志和地址命令

编码格式为

该命令的功能是读出忙标志BF的值。当读出的BF=1时，则说明系统内部正在进行操作，不能接收下一条命令。在读出BF值的同时，CGRAM和DDRAM所使用的地址计数器的值也被同时读出。

10.向CGRAM或DDRAM写数据命令

编码格式为

该命令的功能是把二进制数DDDDDDDD写入CGRAM或DDRAM中，若先送入CGRAM的地址则向CGRAM写入；若先送入DDRAM地址则向DDRAM写入。

11.从CGRAM或DDRAM读取数据命令

编码格式为

该命令的功能是将数据从用写数据命令建立的CGRAM或DDRAM地址指出的RAM中读出。在本命令之前的命令应是CGRAM或DDRAM地址建立命令、光标移位命令、或是上次CGRAM/DDRAM数据读出命令，若是其他命令，读出的数据可能会出错。

在执行读数据或写数据命令之后，地址计数器会自动加一或减一。一般是先执行一条地址建立命令或光标移位命令，再执行读数据命令，一旦一条读数据命令被执行后，就可连续执行数据读取命令，而不需再执行其他命令了。

例5-1 图5-2所示为LPC2138与点阵字符型液晶显示模块的一种接口电路。液晶显示模块的R/W、RS和E信号分别由LPC2138的P0.5、P0.6和P0.7控制，P0.8～P0.15用作显示模块的8位数据线，这种方式称为间接式接口。

图5-2 LPC2138与点阵字符型液晶显示模块的接口电路

进入主程序后首先调用液晶模块初始化子程序，初始化内容包括将功能设置（8位字长、2行、5×7点阵）、清屏、设置输入方式和设置显示方式及光标等，需要注意的是，每写入一条命令，都应先检查忙标志BF，只有当BF=0时，才能执行下一条指令。接着调用自定义汉字字符子程序，该子程序中先设定CGRAM首地址，然后依次向CGRAM中写入各个自定义汉字的字模数据；接着设定显示字符在液晶屏上的位置，即DDRAM的地址，最后将要显示的字符代码分别写入DDRAM，对于CGROM中的字符代码，可以直接以ASCII码表示（双引号中的字符串编译后自动生成ASCII码），而自定义汉字字符的代码则为00H～07H，本例只定义了3个字符“年”、“月”、“日”，它们的代码分别为00H、01H和02H。

主程序文件main.c如下：