OLED 顯示模塊與 C 8051F 單片機的接口設計 2006-7-25

　　有機發光顯示 OLED ( Organic Light Emitting Display )是比液晶顯示技術更為先進的新一代平板顯示技術，是被業界公認為最具發展前景的下一代顯示技術。它與液晶顯示技術相比 , 具有超輕薄、高亮 度、廣視角、自發光、響應速度快、適應溫度范圍寬、抗震強、功耗低、可實現柔軟顯示等優越性能 , 可廣泛應用于通信、計算機、消費電子、工業應用、商業、交 通等領域。下面以 VGS12864E 顯示模塊為例，介紹 C8051F020 單片機與它的接口設計及軟件編程方法。

　　1 VGS12864E 顯示模塊

　　VGS12864E 是 128×64 行點陣的 OLED 單色、字符、圖形顯示模塊。模塊內藏 64×64 的顯示數據 RAM ，其中的每位數據都對應于 OLED 屏上一個點的亮、暗狀態 ; 其接口電路和操作指令簡單，具有 8 位并行數據接口，讀寫時序適配 6800 系列時序，可直接與 8 位微處理器相連 ; 與 Intel 8080 時序的 MCU 連接時需要進行時序轉換。

　　2 顯示模塊結構

　　2.1 模塊框圖

　　VGS12864E 顯示模塊顯示屏為 128 列、 64 行，使用 1 片有 64 行輸出的行驅動器和 2 片列驅動控制器，其中每片列驅動器有 64 路輸出。行驅動 器與 MCU 沒有關系，只要提供電源就能產生驅動信號和同步信號，模塊的外部信號僅與列驅動器有關。列驅動器內置 64×64 位顯示存儲器， RAM 被分為 8 頁，每頁 8 行 ; 顯示屏上各像素點顯示狀態與顯示存儲器各位數據一一對應，顯示存儲器的數據直接作為圖形顯示的驅動信號，為 “1” 顯示，為 “0” 不顯示。圖 1 為模塊的邏輯電路接口框圖。

　　2.2 模塊引腳功能及指令系統

　　模塊引腳功能如表 1 所列。模塊的指令系統與液晶顯示驅動控制器 HD61202 兼容，共有 7 條指令。這里不作詳細描述，僅列出表 2 指令列表。其中，前兩條為顯示狀態設置類指令，其余的為讀寫操作類指令。

　　3 顯示模塊與 Cygnal 單片機硬件接口設計

　　VGS12864E 的接口連接方式有兩種 : 一種是直接訪問方式，另一種是間接訪問方式。不論哪種方式，要訪問模塊都必須先讀取狀態寄存器內容，判斷 “ 忙 ” 標志，不忙時才可以訪問。直接訪問方式是將模塊接口作為存儲器或 I/O 設備直接掛在 MCU 總線上， MCU 以訪問存儲器或 I/O 設備方式對模塊進行操 作。間接訪問方式是 MCU 通過軟件模擬控制時序對模塊進行操作。這里介紹的是 Cygnal C 8051F 020 單片機與 VGS12864E 的間接訪問接口設計。

　　C 8051F 020 是美國 Cygnal 公司推出的一種混合信號 SoC 型 8 位單片機，是集成度很高的混合信號系統級的芯片。它具有 100 腳的 TQFP 封裝，功耗低，供電電壓為 2.7~3.3 V ，全部 I/O 、 RST 、 JTAG 引腳均耐 5 V 電壓;有高速、流水線結構的 8051 兼容的 CIP51 內核(可達 25 MIPS )。該 MCU 具有 P0~P7 共 64 個通用 I/O 端口，每個端口引腳都可以被配置為推挽輸出或漏級開路輸出。對于 VGS12864E ，由于其工作電 壓是 5 V ，而 C 8051F 020 的工作電壓是 3.3 V ，所以要 C 8051F 020 的輸出能更好地驅動 5 V 輸入的 OLED ，需要對系統進行額外配置。除了將對應端口的輸出方式設置為 “ 漏極開路 ” 外，還應在電路上將每個端口通過一個上拉電阻接到 5 V 電源，這樣可以保證 C 8051F 020 的邏輯 “ 1” 輸出能夠被提升到 5 V 。接口電路如圖 2 所示。（編輯：ZQY）