MCS-51библиотеки для программирования Описание контроллера ЖКИ HD44780

            Доброе время суток, уважаемый подписчик!
   В данном выпуске представлено описание контроллера ЖКИ HD44780,
в последующих выпусках рассылки будут рассмотрены библиотеки для
подключения ЖКИ к микроконтроллеру семейства MCS-51.


                               Описание контроллера ЖКИ HD44780.
                                          Введение.

        Символьные жидкокристаллические индикаторы  со встроенными контроллерами 
получили широкое распространение в бытовых приборах благодаря низкому энергопотреблению,

удобству и простоте применения. Двустрочные символьные индикаторы на 8, 16 символов

в строке являются наиболее дешевыми и достаточно функциональными для реализации
 многих задач.
        Рассмотрим контроллер ЖКИ HD44780, используемый производителями ЖКИ,
 представляющими наиболее богатый ассортимент своей продукции на российском рынке
- 
Datavision и Powertype.
        Данный контроллер встроен непосредственно в индикатор и имеет конфигурацию
выводов,приведенную ниже:
        
         1  VSS       8   DB1
         2  VDD       9   DB2
         3  Vo        10  DB3
         4  RS        11  DB4
         5  R/W       12  DB5
         6  E         13  DB6
         7  DB0       14  DB7

        где VSS - напряжение питания;  
VDD - общий;
Vo - напряжение контрастности индикатора;
RS - переключение типа данные/инструкции, ( 0 - данные, 1 - инструкции );
R/W - выбор режима запись/чтение, ( 0 - запись, 1 - чтение ); 
E - сигнал разрешения чтения/записи;
DB0-DB7 - информационные входы/выходы.
       
        Вход/выход DB7 используется для проверки состояния флага шины(BF).
Если BF = 1 - выполняется предыдущая инструкция, BF = 0 - контроллер может
принимать следующую инструкцию. Чтение BF выполняется при RS = 0, R/W = 1.

        HD44780 может работать в режимах с шириной шины данных в 4 и 8 бит.
Это позволяет экономить выводы управляющих устройств, либо увеличивать скорость
работы с индикатором.

        Первым этапом работы с HD44780 является инициализация. Инициализация
выполняется в рассматриваемой ниже последовательности.

                        Инициализация(8-и битный интерфейс).

        После подачи на контроллер напряжения питания необходимо выдержать
паузу в 15 мс, но из-за различий в характеристиках используемых источников
питания рекомендуемая длительность паузы 1-2 секунды.

1. Включение питания.
2. Пауза 1-2 секунды.
3. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0      
    0   0   0   0   1   1               
4. Пауза 4.1 мс.
5. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0  
    0   0   0   0   1   1              
6. Пауза 100 мкс.
7. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0  
    0   0   0   0   1   1               
для выполнения следующих инструкций необходимо проверить состояние BF,
но проще выдержать паузу в 100-200 мкс, затем выдавать следующую
инструкцию.
8. Пауза 200 мкс.
9. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
    0   0   0   0   1   DL   N   F         
 N = 0 - 1 строка, N = 1 - 2 строки;
 F = 0 - символы 5*7, F = 1 - символы 8*10 точек;
 DL = 0 - 4-х битный интерфейс, DL = 1 - 8-и битный интерфейс.
10. Пауза 200 мкс.
11. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0               
     0   0   0   0   0   0   1   D   C   B   
 D = 0 - дисплей выключен, D = 1 - дисплей включен;
 C = 0 - курсор выключен, C = 1 - курсор включен;
 B = 0 - мерцание выключено,B = 1 - мерцание включено;
12. Пауза 200 мкс.
13. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
     0   0   0   0   0   0   0   1  I/D  S  
 I/D = 0 - декремент позиции курсора,I/D = 1 - инкремент позиции курсора;
 S = 0 - нет сдвига дисплея, S = 1 - сдвиг дисплея;

                        Инициализация(4-х битный интерфейс).

        Инициализация HD44780 в 4-х битном режиме выполняется практически аналогично,
только данные передаются в два приема по 4 бита, причем первыми идут старшие
4 бита.
Рассмотрим более подробно инициализацию в 4-х битном режиме.

1. Включение питания.
2. Пауза 1-2 секунды.
3. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4  
    0   0   0   0   1   1   
4. Пауза 4.1 мс.
5. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4  
    0   0   0   0   1   1   
6. Пауза 100 мкс.
7. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4  
    0   0   0   0   1   1   
8. Пауза 200 мкс.
9. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4
    0   0   0   0   1   0     Установка 4-х битного интерфейса
10. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4   Установка 4-х битного интерфейса, количества строк,
     0   0   0   0   1   0    установка точек отображения символа
     0   0   N   F        
11. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4   Дисплей выключен  
     0   0   0   0   0   0      
     0   0   1   0   0   0   
                                        
12. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4
     0   0   0   0   0   0   
     0   0   0   0   0   1   Дисплей включен

13. RS  R/W DB7 DB6 DB5 DB4 
     0   0   0   0   0   0   Установка параметров отображения информации
     0   0   0   1  I/D  S   


                        Выдача информации на дисплей.

        Выдача символьной информации на дисплей производится путем подачи информации
об отображаемом символе на информационные выводы и управления процессом записи

посредством выводов RS,R/W и E.
        Вначале контроллер получает информацию об адресе выводимого символа. Адрес
начала первой строки 0х80, второй - 0хС0, дальнейшее смещение по строкам достигается
увеличением адреса.
        Для вывода символа на дисплей выполняется следующая последовательность действий:
1. RS = 0, R/W = 0, E = 1;
2. Установить адрес на информационные выводы;
3. Пауза 50 мкС;
4. RS = 0, R/W = 0, E = 0;
5. Пауза 255 мкС;
6. RS = 1, R/W = 0, E = 1;
7. Установить код символа на информационные выводы;
8. Пауза 50 мкС;
9. RS = 1, R/W = 0, E = 0;