LCD12864 液晶显示-汉字及自定义显示（并口）

　　LCD12864带字库，型号：CM12864-12.其相关数据手册可以在百度中搜索“ST7920 系列中文图形液晶模块使用说明书”，里面有详细的介绍。这里就不在多描述。

其原理简图：（我们只需关心接口部分）

接口定义：这里注意V0，我一开始就栽倒这，网上搜到的资料中，这PIN可以悬空或接个滑动电阻，程序检查好多遍，没有发现问题，就是不显示，接到3.3V上也不行，后来把V0直接接到5V上，就可以正常显示。在这提醒大家数据手册仅供参考，具体还是以自己的实物为主。避免走没必要的弯路。

管脚号	管脚名称	电平	管脚功能描述
1	VSS	0V	电源地
2	VCC	5V	电源正
3	V0	-	对比度（亮度）调整.（直接接到5V上最靠谱）
4	RS(CS）	H/L	RS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据 RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据
5	R/W(SID)	H/L	R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的数据被写到IR或DR
6	E(SCLK)	H/L	使能信号
7	DB0	H/L	三态数据线
8	DB1	H/L	三态数据线
9	DB2	H/L	三态数据线
10	DB3	H/L	三态数据线
11	DB4	H/L	三态数据线
12	DB5	H/L	三态数据线
13	DB6	H/L	三态数据线
14	DB7	H/L	三态数据线
15	PSB	H/L	H：8位或4位并口方式，L：串口方式
16	NC	-	空脚
17	/RESET	H/L	复位端，低电平有效（悬空或接到5V都可以）
18	VOUT	-	LCD驱动电压输出端(悬空)
19	A	VDD	背光源正端（+5V）
20	K	VSS	背光源负端(0V)

ST7920数据手册中，提到每次在写命令之前都要判断LCD是否处于空闲状态，是为0，否则为1，本次试验全过程只写不读，为了避开LCD忙的状态，可以采取隔断时间写一次命令或数据。在指令表中，可以看到每个命令执行的时间，这里注意，除清除显示和地址归位，网上有不同的说法，有的说是1.6ms，有的4.6ms外，其他命令执行时间都是72us，不管怎么样，我们还是取最大值更为靠谱，4.6ms取个整数，好听点的6ms吧。当然可以取比这个更大（LCD在显示数据时，是一个接一个的显示出来，就可以察觉到，取的越大，显示速度就越慢），看自己的决定了。利用FPGA分频，产生一个周期6ms的时钟，给LCD的E管脚，进行控制写数据或命令。在8为并口写操作时序图中，DB0~DB7是在E为高时，写入数据。

知道了何时给LCD写数据或命令，还得知道如何把自己想要显示的东西显示在LCD屏幕上，这点也不难：

第一得知道中文字行的编码，可以查国标GB2312，来调用CGROM字库，比如"文:CEC4、少：C9D9、清：C7E5“。或可以下载“汉字十六进制转换工具”软件直接生成。

第二得知道显示文字的地址该如何设置，就是一个文字我可以摆在第一行的开头或结尾或其他行。如下图示。

第三若自带的库中没有你想要的东西时，可以自己定义，比如代码中的星星月亮组合图标，库中没有，那么我们可以自己定义（组合图标的编码可以用字模软件进行提取）。自定义字符具体操作，先设定CGRAM存储地址，其次把该组合图标的编码数据放置到该地址中，在设置该图标在LCD屏幕显示的位置，最后连续写两次数据（注意写的是数据不是命令，我也被这东东栽倒一次），先写高8it，后写低8bit，就可以了。此时知道写这数据到底是啥数据。那么就得理解0x0000,0x0002,0x0004,0x0006这四种编码.至于这四种编码有什么区别，我也不是很明白，在程序中，0x0000和0x0006没发现有区别，显示正常；0x0002，在星星的左上角有个小点；0x0004显示乱码。

第四半宽字型，数据手册中写的是”半宽字型ROM(HCGROM)，总共提供126 个西文字型（16×8 点阵）“，应该就是英文字符。程序中的"LCD12864"。

在写代码之前理清思路，程序的流程该如何跑，写起代码来也比较顺手。如下图。前面设置好频率后，每步中的延时就不用在考虑了。

代码：(使用并口，只有写)

LCD12864.v

 module LCD12864(
                     //input
                     sys_clk,
                     rst_n,

                     //output
                     lcd_rs,
                     lcd_rw,
                     lcd_en,
                     lcd_data,
                     lcd_psb
                 );
 input sys_clk;// 50MHZ
 input rst_n;

 output lcd_rs;//H:data    L:command
 output lcd_rw;//H:read module    L:write module
 output lcd_en;//H active
 output [:] lcd_data;
 output lcd_psb;//H:parallel    module    L:SPI module

 /***************************************************/
 parameter T3MS = 'd149_999;
 parameter    IDLE           = 'd0,
             INIT_FUN_SET1 = 'd1,
             INIT_FUN_SET2 = 'd2,
             INIT_DISPLAY  = 'd3,
             INIT_CLEAR       = 'd4,
             INIT_DOT_SET  = 'd5,
             SET_DDRAM      = 'd6,
             WRITE_DATA1      = 'd7,
             INIT_FUN_SET3 = 'd8,
             SET_CGRAM     = 'd9,
             WRITE_DATA2   = 'd10,
             SET_DDRAM2    = 'd11,
             SET_CUSTOM_L  = 'd12,
             SET_CUSTOM_H  = 'd13,
             STOP          = 'd14;
 /***************************************************/
 //产生周期为6MS的lcd_clk给LCD
 reg [:] cnt;
 reg lcd_clk;
 always @(posedge sys_clk or negedge rst_n)
 if(!rst_n) begin
     cnt <= 'd0;
     lcd_clk <= 'b0;
 end
 else if(cnt == T3MS)begin
     cnt <= 'd0;
     lcd_clk <= ~lcd_clk;
 end
 else
     cnt <= cnt + 'b1;
 /***************************************************/
 reg lcd_rs;
 always @(posedge lcd_clk or negedge rst_n)
 if(!rst_n)
     lcd_rs <= 'b0;
 else if((state == WRITE_DATA1) || (state == WRITE_DATA2)|| (state == SET_CUSTOM_H) || (state == SET_CUSTOM_L))
     lcd_rs <= 'b1;        //写数据模式
 else
     lcd_rs <= 'b0;        //写命令模式
 /***************************************************/
 reg [:] state;
 reg [:] lcd_data;
 reg [:] num;
 reg en;
 always @(posedge lcd_clk or negedge rst_n)
 if(!rst_n) begin
     state <= IDLE;
     lcd_data <= 'hzz;
     en <= 'b1;
     num <= 'd0;
 end
 else
     case(state)
         IDLE:
         begin
             state <= INIT_FUN_SET1;
             lcd_data <= 'hzz;
             en <= 'b1;
         end

         INIT_FUN_SET1:
         begin
             lcd_data <= 'h30;    //功能设定
             state <= INIT_FUN_SET2;
         end 

         INIT_FUN_SET2:
         begin
             lcd_data <= 'h30;    //功能设定
             state <= INIT_DISPLAY;
         end

         INIT_DISPLAY:
         begin
             lcd_data <= 'h0c;    //显示设定
             state <= INIT_CLEAR;
         end

         INIT_CLEAR:
         begin
             lcd_data <= 'h01;    //清屏
             state <= INIT_DOT_SET;
         end

         INIT_DOT_SET:
         begin
             lcd_data <= 'h06;    //进入点设定
             state <= SET_DDRAM;
         end

         SET_DDRAM:
         begin
             if(num == 'd0)
                 lcd_data <= 'h81;//1 line
             else if(num == 'd12)
                 lcd_data <= 'h92;//2 line
             else if(num == 'd18)
                 lcd_data <= 'h8a;//3 line
             else if(num == 'd26)
                 lcd_data <= 'h99;//4 line

             state <= WRITE_DATA1;
         end

         WRITE_DATA1:
         begin
             if(num <= 'd11) begin
                 num <= num + 'b1;
                 lcd_data <= dis_data;
                 if(num == 'd11)
                     state <= SET_DDRAM;
                 else
                     state <= WRITE_DATA1;
             end
             else if( num > 'd11 && num <= 7'd17) begin
                 num <= num + 'b1;
                 lcd_data <= dis_data;
                 if(num == 'd17)
                     state <= SET_DDRAM;
                 else
                     state <= WRITE_DATA1;
             end
             else if(num > 'd17 && num <= 7'd25) begin
                 num <= num + 'b1;
                 lcd_data <= dis_data;
                 if(num == 'd25)
                     state <= SET_DDRAM;
                 else
                     state <= WRITE_DATA1;
             end
             else if(num > 'd25 && num <= 7'd33) begin
                 num <= num + 'b1;
                 lcd_data <= dis_data;
                 if(num == 'd33)
                     state <= INIT_FUN_SET3;
                 else
                     state <= WRITE_DATA1;
             end
         end

         INIT_FUN_SET3:
         begin
             lcd_data <= 'h30;//功能设定
             state <= SET_CGRAM;
         end

         SET_CGRAM:
         begin
             lcd_data <= 'h40;//设定CGRAM字符的位置
             state <= WRITE_DATA2;
         end

         WRITE_DATA2:
         begin
             if(num >= 'd34 && num <= 7'd65) begin
                 num <= num + 'b1;
                 lcd_data <= dis_data;
                 state <= WRITE_DATA2;
             end
             else begin
                 num <= 'd0;
                 state <= SET_DDRAM2;
             end
         end

         SET_DDRAM2:
         begin
             lcd_data <= 'h9e;    //4line
             state <= SET_CUSTOM_H;//设置自定义显示字符编码
         end

         SET_CUSTOM_H:
         begin
             lcd_data <= 'h00;//高8bit
             state <= SET_CUSTOM_L;
         end

         SET_CUSTOM_L:
         begin
             lcd_data <= 'h06;//低8bit 00:正常 02：星星左上角多了一小点 04：显示的是乱码 06：显示也正常
             state <= STOP;
         end

         STOP:
         begin
             en <= 'b0;//显示完了，lcd_e就一直拉为低
             state <= STOP;
         end

         default: state <= IDLE;
     endcase
 /***************************************************/
 reg [:] dis_data;
 always @(posedge sys_clk or negedge rst_n)
 if(!rst_n)
     dis_data <= 'hzz;
 else
     case(num)
     //1 Line 81位置显示 欢迎访问博客
     'd0   :    dis_data <= 8'hbb;
     'd1   :    dis_data <= 8'hb6;
     'd2   :    dis_data <= 8'hd3;
     'd3   :    dis_data <= 8'had;
     'd4   :    dis_data <= 8'hb7;
     'd5   :    dis_data <= 8'hc3;
     'd6   :    dis_data <= 8'hce;
     'd7   :    dis_data <= 8'hca;
     'd8   :    dis_data <= 8'hb2;
     'd9   :    dis_data <= 8'ha9;
     'd10  :    dis_data <= 8'hbf;
     'd11  :    dis_data <= 8'hcd;
     //2Line    92位置显示 文少清
     'd12  :    dis_data <= 8'hce;
     'd13  :    dis_data <= 8'hc4;
     'd14  :    dis_data <= 8'hc9;
     'd15  :    dis_data <= 8'hd9;
     'd16  :    dis_data <= 8'hC7;
     'd17  :    dis_data <= 8'he5;
     //3Line 8a位置显示 LCD12864
     'd18  :    dis_data <=  "L";
     'd19  :    dis_data <=  "C";
     'd20  :    dis_data <=  "D";
     'd21  :    dis_data <=  "1";
     'd22  :    dis_data <=  "2";
     'd23  :    dis_data <=  "8";
     'd24  :    dis_data <=  "6";
     'd25  :    dis_data <=  "4";
     //4Line 99位置显示 谢谢！
     'd26  :    dis_data <= 8'hd0;
     'd27  :    dis_data <= 8'hbb;
     'd28  :    dis_data <= 8'hd0;
     'd29  :    dis_data <= 8'hbb;
     'd30  :    dis_data <= 8'ha3;
     'd31  :    dis_data <= 8'ha1;
     'd32  :    dis_data <= " ";   //这两次空格可以不写的
     'd33  :    dis_data <= " ";
     //4line 9e位置显示星星月亮
     'd34  :    dis_data <= 8'h08;
     'd35  :    dis_data <= 8'h20;
     'd36  :    dis_data <= 8'h1c;
     'd37  :    dis_data <= 8'h10;
     'd38  :    dis_data <= 8'h1c;
     'd39  :    dis_data <= 8'h1c;
     'd40  :    dis_data <= 8'hff;
     'd41  :    dis_data <= 8'h9e;
     'd42  :    dis_data <= 8'h7f;
     'd43  :    dis_data <= 8'h1e;
     'd43  :    dis_data <= 8'h1c;
     'd45  :    dis_data <= 8'h1f;
     'd46  :    dis_data <= 8'h3e;
     'd47  :    dis_data <= 8'h1f;
     'd48  :    dis_data <= 8'h3e;
     'd49  :    dis_data <= 8'h1f;
     'd50  :    dis_data <= 8'h77;
     'd51  :    dis_data <= 8'h1f;
     'd52  :    dis_data <= 8'h41;
     'd53  :    dis_data <= 8'h3f;
     'd54  :    dis_data <= 8'h00;
     'd55  :    dis_data <= 8'h7e;
     'd56  :    dis_data <= 8'h00;
     'd57  :    dis_data <= 8'hfe;
     'd58  :    dis_data <= 8'h83;
     'd59  :    dis_data <= 8'hfc;
     'd60  :    dis_data <= 8'h7f;
     'd61  :    dis_data <= 8'hf8;
     'd62  :    dis_data <= 8'h3f;
     'd63  :    dis_data <= 8'hf0;
     'd64  :    dis_data <= 8'h0f;
     'd65  :    dis_data <= 8'hc0;
     default:    dis_data <= 'h00;
     endcase
 /***************************************************/
 assign lcd_rw = 'b0;//只有写模式
 assign lcd_psb = 'b1;//并口模式
 assign lcd_en = en ?  lcd_clk : 'b0;
 /***************************************************/
 endmodule

显示效果：

图片显示待续。