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等離子顯示屏GU128×64的接口設計與應用

2009-01-07
作者:徐立云 李霄峰 邵惠鶴

??? 摘? 要: 介紹等離子顯示屏GU128×64的特性和外圍接口電路,以及由GU128×64、ATMEL89C51等構成的故障顯示系統,給出了應用系統的硬件接口電路和部分軟件編程,整個故障顯示系統具有圖象清晰、穩定可靠等優點。

?  關鍵詞: 等離子顯示屏? AT89C51單片機

 

  設計人員進行系統開發時,總是希望為自己設計的產品選擇最理想、最優質、最滿意的器件,特別是用于顯示信息的顯示器件,更是倍受重視。因為顯示器件是儀器的面容,需要修飾得美觀、得體、大方,還需要能夠準確、清晰、可靠地傳遞信息。在要求醒目、清晰、大視角地顯示各種圖形、文字信息的場合,一般的液晶顯示器由于觀看的視角較小、亮度有限等,很難令人滿意,而且其低壓微功耗等優點也無用武之地。等離子顯示屏由于具有顯示清晰、信號穩定、顯示面積較大和接口簡單等特點,可以克服上述的不足,非常適用于對顯示要求較高的場合。

  等離子體顯示屏是以等離子體顯示平板(Plasma Display Panel,簡稱PDP)為顯示器件的大屏幕顯示系統,它是以惰性氣體在真空中放電而產生紫外線來激發紅、綠、藍熒光粉,形成彩色顯示。它可以將多個PDP拼裝在一起,構成一個多達數平方米的顯示屏幕,用來顯示各種文字、圖像。等離子顯示屏在國外的發展較為迅速,但國內還沒有相關的產品和應用報導。本文介紹日本伊世電子株式會社(ISE ELECTRONIC CORP.)推出的GU128×64等離子顯示屏的特性和接口電路,并根據應用實例,簡單說明系統的軟件和硬件設計要點。

1 GU128×64等離子顯示屏

  GU128×64等離子顯示屏由128×64點陣的圖形VFD、VFD驅動程序、DC/DC轉換器、顯示儲存器、顯示控制器及其相應的控制邏輯回路組成。其輸入的是CMOS電平,有兩種工作電壓+5V或+12V,其工作溫度:-10℃~+65℃;濕度:20%~85% RH。表1為GU128×64等離子顯示屏的普通規格參數,表2是其接口信號描述。

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  GU128×64點陣等離子顯示屏包括對應四頁屏幕的靜態存儲器、控制RAM讀寫和VFD的電路,下面是各個接口信號的介紹:

  D0~D7:數據輸入總線,同時也作為亮度控制的數據輸入;

  A0~A9:輸入地址線;

  :數據就緒信號,“0”使能,“1” 禁止;

  :功能之一是通過選擇WP0和WP1,清除靜態存儲頁;另一功能是關閉顯示模式,這一輸入較其它的控制輸入有優先權;

  BRAD:數據輸入或亮度控制輸入,“0”表示顯示屏亮度控制輸入,“1”表示數據輸入;

  :當是低電平時,數據輸入或亮度控制輸入有效;

  WP0,WP1:選擇所寫的靜態存儲頁,(WP0,WP1)=(0,0):選擇第一頁

  (WP0,WP1)=(0,1):選擇第二頁

  (WP0,WP1)=(1,0):選擇第三頁

  (WP0,WP1)=(1,1):選擇第四頁

  DP0,DP1:選擇顯示頁,(DP0,DP1)=(0,0):選擇第一頁

  (DP0,DP1)=(0,1):選擇第二頁

  (DP0,DP1)=(1,0):選擇第三頁

  (DP0,DP1)=(1,1):選擇第四頁

  DSPE:顯示使能控制輸入。當DSPE輸入低電平時,關閉顯示,所有對存儲頁的操作都不再起作用;

  LAMP TEST:亮度測試輸入。低電平時,所有的點陣打開但對存儲頁不起作用;高電平時,正常顯示模式。

  亮度控制:當BRAD=0,等離子顯示屏的亮度控制通過D0和D1的組合來進行,缺省條件下是100%的正常亮度。

??? (D1,D0)=(0,0):正常亮度的25%;

  (D1,D0)=(0,1):正常亮度的50%;

  (D1,D0)=(1,0):正常亮度的75%;

  (D1,D0)=(1,1):正常亮度的100%;

  GU128×64等離子顯示屏的時序如圖1所示。

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2 GU128×64與單片機的接口設計

  GU128×64等離子顯示屏和AT89C51的接口如圖2所示。89C51的P1口作為24路開關量信號的輸入,系統通過控制P3.3、P3.4、P3.5完成對三個8路信號的切換。74LS373鎖存從89C51的P0口傳過來的地址信息,GUI128×64的數據線D7~D0直接和P0口相接,其它的控制信號線分別與P2口相連接。

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3 軟件設計

  總的來說,對GU128×64進行軟件編程比較簡單,但圖形、曲線顯示仍需一定的技巧。系統的軟件設計思路是:系統通電復位后,89C51首先對GU128×64等離子顯示屏進行初始化和清屏工作,接著顯示正常工作的文字和圖形,然后對P3.3、P3.4、P3.5分別進行循環選通控制,判斷24路輸入信號是否異常。如異常,則顯示相應的故障信息和圖形,否則,顯示正常的信息。

  下面給出的是等離子顯示屏的部分顯示程序:

  ******* ?????? R0——RAM Address?????????????*******

  ******* ?????? R1——Bytes to Display??????? *******

  ******* ?????? A——Table offset address?????*******

  ******* ?????? DPTR——Table Base Address????*******

  ……?

  DISPLAY:?

???????????? CJNE? ? R1,#00H,WAY1?

???  ?????? LJMP?? WAY2?

  WAY1: ?

?? ?     JB ? READY,$???????????????判斷顯示屏是否就緒?

    ?? ? SETB CPADDR? ????????    輸出顯示屏的RAM地址?

???????????? MOV????? BUS,R0????????????使能74LS373

? ???     CLR? CPADDR?

    ???? PUSH ACC????? ????????    往顯示屏輸入數據?

?????     MOVC A, @A+DPTR??????????? 查表得到所要的提示信息?

????? ?????? MOV BUS, A?

??????????? ?CLR WRITE???? ????????????? 顯示屏的WRITE信號使能?

???????????? POP ACC?

???????????? INC A?

?????? ????? SETB WRITE?

?????? ????? DEC R0?

???????????? DJNZ R1,WAY1

  Way2:

????   ?? RET

  ……

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參考文獻

1 何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計.北京:北京航空航天大學出版社,1998

2 ISE ELECTRONIC CORP.Reference of GU128×64.Janan

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