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NIA移动电话液晶显示模块LPH7366原理及其应用

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2024年5月11日发(作者:籍柔惠)

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NOKIA移动电话液晶显示模块LPH7366原理及其应用

来源:国外电子元器件 作者:许洪光 李发明 陈春雨 董鲜宏

摘要:LPH7366是一种低功耗、串行通信接口液晶显示模块,可广泛应用于移动电话或便携式设备的液晶

显示系统中。文中介绍了LPH7366显示模块的功能原理及操作方式,给出了基于MCS51单片机的控制软件

程序。

关键词:液晶显示;移动电话;单片机;LPH7366

1 引言

LPH7366是NOKIA公司生产的可用于其6

150、6100等系列移动电话的液晶显示模块,国内厂

家也生产有类似的兼容产品。该产品除应用于移动电话外,

也可广泛应用于各类便携式设备的显示系统。与其它类型的

产品相比,该模块具有以下特点:

●采用串行接口与主处理器进行通信,接口信号线数

量大幅度减少,包括电源和地在内的信号线仅有9条。

●采用多种串行通信协议进行数据通信(如MCS5

1单片机的串口模式0以及SPI等),传输速率高达4M

bps,可全速写入显示数据,无等待时间。

●可通过导电斑马条连接模块与印制版,而不用连接电缆,用模块上的金属钩可将模块固定到印制

板上,因而非常便于安装和更换。

●LCD控制器/驱动器芯片已绑定到LCD晶片上,模块的体积很小。

●采用低电压供电,正常显示时的工作电流在200μA以下,且具有掉电模式。

LPH7366的这些特点非常适合于电池供电的便携式通信设备和测试设备中。

2 LPH7366的引脚功能

LPH7366液晶显示模块采用Philips公司生产的PCD8544芯片为其内部控制

器,可在单片IC上同时实现LCD的控制和驱动功能以及LCD电源和偏置电压产生功能。该IC具有

很高的集成度,它不需要其它元件就可实现与微处理器的连接与通信。

δ苋缦拢?/P>

SDIN:串行数据输入线;

SCLK:串行时钟输入,速率为0.0~4.0Mbps;

D/ C:模式选择,该端为高电平时输入控制命令,为低电平输入显示数据;

SCE:芯片使能,低有效;

OSC:外部时钟输入端,当使用内部时钟时,该引脚接地;

RES:复位输入端,低电平可复位控制器;

1页

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VLCD:LCD电源升压电容接入端,接1

0μF电容可用于产生LCD工作电压;

VDD1,VDD2:电源输入端,电压为

2.7~3.3V;

VSS:电源地。

3 LPH7366的设计操作

3.1 DDRAM寻址模式

模块控制器PCD8544内有48×84b

it显示数据存储器DDRAM(Display Data RAM),因而具有矩阵式图形显示功能。

通过串行接口命令可直接访问该存储器,以更新显示数据。控制器内部处理总线采用8b宽度,因而可通

过DDRAM组成6×84b的矩阵。整个显示数据区可划分为6行,每行84个字节。

每个显示数据字节由行地址和列地址共同寻址,行地址范围为Y0~Y5,列地址范围为X0~X

83。通过修改行、列地址的指针可访问任意字节的显示数据。此外,PCD8544内部还设置了地址

指针自动增加功能,这样,每次显示数据字节写入后,指针会自动寻址跳到下一字节,从而加快显示速

度。地址指针自动增加功能有如下两种模式:

(1)垂直寻址方式(逐列显示模式)

这种寻址模式如图1所示,当寻址控制位V为1时,每次写入显示数据后,行地址指针Y增1,Y

到5后自动清零,列地址X增1,并寻址到下一列。当寻址到最后一行(Y为5)的最后一列(X=8

3)时,行、列地址均自动清零,并返回到首行首列;

(2)水平寻址方式(逐行显示模式)

这种寻址模式的示意图如图2所示,与垂直

寻址方式类似,当寻址控制位V为0时,每次写

入显示数据后X增1,当X为83后自动清零,

Y增1,寻址到下一行。当寻址到最后一行(Y

为5)的最后一列(X=83)时,行、列地址

均自动清零,并返回到首行首列。

3.2 控制指令和数据格式

对液晶控制器的访问分为控制指令和显示数

据两种操作模式,两种模式可由D/ C引脚来控

制。当D/ C为高电平时,表明当前写入的字节

是显示数据,当D/ C为低电平时,表明当前写入的字节是控制指令。在发送每个字节最后一个比特

时,可由微处理器读取D/ C引脚的状态,其工作时序如图3所示。在写入每个显示数据后,地址指针

会自动增加,因此在设定了起始指针后,可连续写入显示数据。控制指令和显示数据均由8比特组成,M

SB位首先发送,在每个SCLK的上升沿,SDIN被采样。

指令和数据可以按任意需要的先后顺序写入。当SCE为高时,控制器的串行接口被初始化,此时

由于SCLK以及SDIN引脚的变化不会对控制器产生任何作用,因此,串行接口不会消耗电能。由于

系统在SCE的下降沿使能串行口,因此,在该引脚保持低电平期间,可对串行口进行操作。

3.3 模块控制器指令集

LPH7366模块控制器的指令集分为基本指令集和扩展指令集,可通过修改功能设置控制寄存

器中的H标志位来选择使用的指令集。当H为0时,选择基本指令集;当H为1时,选择扩展指令集。但

功能设置控制寄存器及写入数据寄存器不受此标志影响。LPH7366的基本指令集包含下列指令:

2页

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(1)设置显示配置;

(2)设置显示存储器DDRAM的行地址;

(3)设置显示存储器DDRAM的列地址;

扩展指令集包含下列指令:

(1)设置温度系数;

(2)设置偏置系统;

(3)设置工作电压寄存器。

表1给出了模块控制器指令集标志位的含义,表2是对该指令集的详细描述。该液晶模块的工作电

压可由软件设置,其数值依赖于所选择的液晶。模块温度系数、偏置电压的工作原理及设置方法可参见有

关参考文献,用户可根据显示的效果进行调整,本文的设置仅作参考。

表1 PCD8544指令集标志位说明

PD

V

H

D和E

00

01

10

11

TC1和TC0

00

01

10

11

表2 PCD8544指令集

控 制 字

指 令

(H=0或1)

NOP

功能设置

写数据

(H=0)

保 留

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

×

1

×

×

×

×

×

不 用

0

0

1

0

0

D7

0

0

D6

0

0

D5

0

0

D4

0

0

D3

0

PD

D2

0

V

D1

0

H

D0

空操作

低功耗模式,写入模

式,指令集选择

写数据到DDRAM

D/C

D7 D6 D5 D4 D3 D2

0

正常模式

水平寻址

基本指令集

1

低功耗模式

垂直寻址

扩展指令集

白屏

正常显示

全显

反转

温度系数1

温度系数2

温度系数3

温度系数4

D1 D0

说 明

3页

2024年5月11日发(作者:籍柔惠)

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NOKIA移动电话液晶显示模块LPH7366原理及其应用

来源:国外电子元器件 作者:许洪光 李发明 陈春雨 董鲜宏

摘要:LPH7366是一种低功耗、串行通信接口液晶显示模块,可广泛应用于移动电话或便携式设备的液晶

显示系统中。文中介绍了LPH7366显示模块的功能原理及操作方式,给出了基于MCS51单片机的控制软件

程序。

关键词:液晶显示;移动电话;单片机;LPH7366

1 引言

LPH7366是NOKIA公司生产的可用于其6

150、6100等系列移动电话的液晶显示模块,国内厂

家也生产有类似的兼容产品。该产品除应用于移动电话外,

也可广泛应用于各类便携式设备的显示系统。与其它类型的

产品相比,该模块具有以下特点:

●采用串行接口与主处理器进行通信,接口信号线数

量大幅度减少,包括电源和地在内的信号线仅有9条。

●采用多种串行通信协议进行数据通信(如MCS5

1单片机的串口模式0以及SPI等),传输速率高达4M

bps,可全速写入显示数据,无等待时间。

●可通过导电斑马条连接模块与印制版,而不用连接电缆,用模块上的金属钩可将模块固定到印制

板上,因而非常便于安装和更换。

●LCD控制器/驱动器芯片已绑定到LCD晶片上,模块的体积很小。

●采用低电压供电,正常显示时的工作电流在200μA以下,且具有掉电模式。

LPH7366的这些特点非常适合于电池供电的便携式通信设备和测试设备中。

2 LPH7366的引脚功能

LPH7366液晶显示模块采用Philips公司生产的PCD8544芯片为其内部控制

器,可在单片IC上同时实现LCD的控制和驱动功能以及LCD电源和偏置电压产生功能。该IC具有

很高的集成度,它不需要其它元件就可实现与微处理器的连接与通信。

δ苋缦拢?/P>

SDIN:串行数据输入线;

SCLK:串行时钟输入,速率为0.0~4.0Mbps;

D/ C:模式选择,该端为高电平时输入控制命令,为低电平输入显示数据;

SCE:芯片使能,低有效;

OSC:外部时钟输入端,当使用内部时钟时,该引脚接地;

RES:复位输入端,低电平可复位控制器;

1页

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VLCD:LCD电源升压电容接入端,接1

0μF电容可用于产生LCD工作电压;

VDD1,VDD2:电源输入端,电压为

2.7~3.3V;

VSS:电源地。

3 LPH7366的设计操作

3.1 DDRAM寻址模式

模块控制器PCD8544内有48×84b

it显示数据存储器DDRAM(Display Data RAM),因而具有矩阵式图形显示功能。

通过串行接口命令可直接访问该存储器,以更新显示数据。控制器内部处理总线采用8b宽度,因而可通

过DDRAM组成6×84b的矩阵。整个显示数据区可划分为6行,每行84个字节。

每个显示数据字节由行地址和列地址共同寻址,行地址范围为Y0~Y5,列地址范围为X0~X

83。通过修改行、列地址的指针可访问任意字节的显示数据。此外,PCD8544内部还设置了地址

指针自动增加功能,这样,每次显示数据字节写入后,指针会自动寻址跳到下一字节,从而加快显示速

度。地址指针自动增加功能有如下两种模式:

(1)垂直寻址方式(逐列显示模式)

这种寻址模式如图1所示,当寻址控制位V为1时,每次写入显示数据后,行地址指针Y增1,Y

到5后自动清零,列地址X增1,并寻址到下一列。当寻址到最后一行(Y为5)的最后一列(X=8

3)时,行、列地址均自动清零,并返回到首行首列;

(2)水平寻址方式(逐行显示模式)

这种寻址模式的示意图如图2所示,与垂直

寻址方式类似,当寻址控制位V为0时,每次写

入显示数据后X增1,当X为83后自动清零,

Y增1,寻址到下一行。当寻址到最后一行(Y

为5)的最后一列(X=83)时,行、列地址

均自动清零,并返回到首行首列。

3.2 控制指令和数据格式

对液晶控制器的访问分为控制指令和显示数

据两种操作模式,两种模式可由D/ C引脚来控

制。当D/ C为高电平时,表明当前写入的字节

是显示数据,当D/ C为低电平时,表明当前写入的字节是控制指令。在发送每个字节最后一个比特

时,可由微处理器读取D/ C引脚的状态,其工作时序如图3所示。在写入每个显示数据后,地址指针

会自动增加,因此在设定了起始指针后,可连续写入显示数据。控制指令和显示数据均由8比特组成,M

SB位首先发送,在每个SCLK的上升沿,SDIN被采样。

指令和数据可以按任意需要的先后顺序写入。当SCE为高时,控制器的串行接口被初始化,此时

由于SCLK以及SDIN引脚的变化不会对控制器产生任何作用,因此,串行接口不会消耗电能。由于

系统在SCE的下降沿使能串行口,因此,在该引脚保持低电平期间,可对串行口进行操作。

3.3 模块控制器指令集

LPH7366模块控制器的指令集分为基本指令集和扩展指令集,可通过修改功能设置控制寄存

器中的H标志位来选择使用的指令集。当H为0时,选择基本指令集;当H为1时,选择扩展指令集。但

功能设置控制寄存器及写入数据寄存器不受此标志影响。LPH7366的基本指令集包含下列指令:

2页

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(1)设置显示配置;

(2)设置显示存储器DDRAM的行地址;

(3)设置显示存储器DDRAM的列地址;

扩展指令集包含下列指令:

(1)设置温度系数;

(2)设置偏置系统;

(3)设置工作电压寄存器。

表1给出了模块控制器指令集标志位的含义,表2是对该指令集的详细描述。该液晶模块的工作电

压可由软件设置,其数值依赖于所选择的液晶。模块温度系数、偏置电压的工作原理及设置方法可参见有

关参考文献,用户可根据显示的效果进行调整,本文的设置仅作参考。

表1 PCD8544指令集标志位说明

PD

V

H

D和E

00

01

10

11

TC1和TC0

00

01

10

11

表2 PCD8544指令集

控 制 字

指 令

(H=0或1)

NOP

功能设置

写数据

(H=0)

保 留

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

×

1

×

×

×

×

×

不 用

0

0

1

0

0

D7

0

0

D6

0

0

D5

0

0

D4

0

0

D3

0

PD

D2

0

V

D1

0

H

D0

空操作

低功耗模式,写入模

式,指令集选择

写数据到DDRAM

D/C

D7 D6 D5 D4 D3 D2

0

正常模式

水平寻址

基本指令集

1

低功耗模式

垂直寻址

扩展指令集

白屏

正常显示

全显

反转

温度系数1

温度系数2

温度系数3

温度系数4

D1 D0

说 明

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