A. PHẦN MỞ ĐẦU
3.3.1 Chức năng các chân của Module LCD 16x2
Chân Ký số hiệu 1 Vss 2 Vdd 3 Vee 4 RS 5 R/W 6 E 7 DB1 8 DB2 9 DB3 10 DB4 11 DB5 12 DB6 13 DB7 14 DB8 15 Vcc 16 GND
Bộ môn Kỹ thuật máy tính
Các chân điều khiển việc đọc và ghi LCD bao gồm RS, R/W và EN.
RS (chân số 3): Chân lựa chọn thanh ghi (Select Register), chân này cho phép lựa chọn 1 trong 2 thanh ghi IR hoặc DR để làm việc. Vì cả 2 thanh ghi này đều được kết nối với các chân Data của LCD nên cần 1 bit để lựa chọn giữa chúng. Nếu RS=0, thanh ghi IR được chọn và nếu RS=1 thanh ghi DR được chọn. Chúng ta đều biết thanh ghi IR là thanh ghi chứa mã lệnh cho LCD, vì thế nếu muốn gởi 1 mã lệnh đến LCD thì chân RS phải được reset về 0. Ngược lại, khi muốn ghi mã ASCII của ký tự cần hiển thị lên LCD thì chúng ta sẽ set RS=1 để chọn thanh ghi DR. Hoạt động của chân RS được mô tả trong hình 5.
Hình 11: Hoạt động của chân RS.
R/W (chân số 4): Chân lựa chọn giữa việc đọc và ghi. Nếu R/W=0 thì dữ liệu sẽ được ghi từ bộ điều khiển ngoài (vi điều khiển AVR chẳng hạn) vào LCD. Nếu R/W=1 thì dữ liệu sẽ được đọc từ LCD ra ngoài. Tuy nhiên, chỉ có duy nhất 1 trường hợp mà dữ liệu có thể đọc từ LCD ra, đó là đọc trạng thái LCD để biết LCD có đang bận hay không (cờ Busy Flag - BF). Do LCD là một thiết bị hoạt động tương đối chậm (so với vi điều khiển), vì thế một cờ BF được dùng để báo LCD đang bận, nếu BF=1 thì chúng ta phải chờ cho LCD xử lí xong nhiệm vụ hiện tại, đến khi nào BF=0 một thao tác mới sẽ được gán cho LCD. Vì thế, khi làm việc với Text LCD chúng ta nhất thiết phải có một chương trình con tạm gọi là wait_LCD để chờ cho đến khi LCD rảnh. Có 2 cách để viết chương trình wait_LCD. Cách 1 là đọc bit BF về kiểm tra và chờ BF=0, cách này đòi hỏi lệnh đọc từ LCD về bộ điều khiển ngoài, do đó chân R/W cần được nối với bộ điều khiển ngoài. Cách 2 là
Bộ môn Kỹ thuật máy tính
ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy
viết một hàm delay một khoảng thời gian cố định nào đó (tốt nhất là trên 1ms). Ưu điểm của cách 2 là sự đơn giản vì không cần đọc LCD, do đó chân R/W không cần sử dụng và luôn được nối với GND. Tuy nhiên, nhược điểm của cách 2 là khoảng thời gian delay cố định nếu quá lớn sẽ làm chậm quá trình thao tác LCD, nếu quá nhỏ sẽ gây ra lỗi hiển thị. Trong bài này tôi hướng dẫn bạn cách tổng quát là cách 1, để sử dụng cách 2 bạn chỉ cần một thay đổi nhỏ trong chương trình wait_LCD (sẽ trình bày chi tiết sau) và kết nối chân R/W của LCD xuống GND.
EN (chân số 5): Chân cho phép LCD hoạt động (Enable), chân này cần được kết nối với bộ điều khiển để cho phép thao tác LCD. Để đọc và ghi data từ LCD chúng ta cần tạo một “xung cạnh xuống” trên chân EN, nói theo cách khác, muốn ghi dữ liệu vào LCD trước hết cần đảm bảo rằng chân EN=0, tiếp đến xuất dữ liệu đến các chân D0:7, sau đó set chân EN lên 1 và cuối cùng là xóa EN về 0 để tạo 1 xung cạnh xuống.
-Để hiển thị chữ cái và con số, mã ASCII của các chữ cái từ A đến Z, a đến z và các
con số tư 0 – 9 được gứi tới các chân D0 – D7 khi RS = 1.
-Các mã lệnh được gửi tới LCD để xóa màn hình hoặc đưa con trỏ về đầu d ng…(
được liệt kê trên bảng trên) thông các chân D0 – D7.
-Có thế sử dụng RS = 0 để kiểm tra bit cờ bận xem LCD đã sẵn sàng nhận thông tin
chưa. Khi R/W = 1 v RS = 0: Nếu D7 = 1 ( cờ bận bằng 1) c nghĩa LCD đang bận các công việc bên trong và sẽ không nhận thông tin, nếu D7 = 0 sẵn sàng nhận thông tin mới. Trong mọi trường hợp cần kiểm tra cờ bận trước khi ghi bất kì dữ liệu nào lên LCD.
Các thanh ghi
-Thanh ghi IR: Mỗi lệnh được nhà sản xuất LCD đánh địa chỉ rõ ràng. chỉ việc cung cấp địa chỉ lệnh bằng cách nạp vào thanh ghi IR.
Bộ môn Kỹ thuật máy tính
Ví dụ:
Lệnh “hiển thị màn hình và con trỏ” có mã lệnh là 00001110
- Thanh ghi DR : Thanh ghi DR dùng để chứa dữ liệu 8 bit để ghi vào vùng RAM DDRAM hoặc CGRAM ( ở chế độ ghi) hoặc dùng để chứa dữ liệu từ 2 vùng RAM này gửi ra cho MPU (ở chế độ đọc).
-Cờ báo bận BF: (Busy Flag)Khi đang thực thi các hoạt động bên trong, LCD bỏ qua mọi giao tiếp với bên ngoài và bật cờ BF( thông qua chân DB7 khi có thiết lập RS=0, R/W=1) lên để cho biết nó đang “bận”.
-Bộ đếm địa chỉ AC : (Address Counter) Khi một địa chỉ lệnh được nạp vào thanh ghi IR, thông tin được nối trực tiếp cho 2 vùng RAM (việc chọn lựa vùng RAM tương tác đã được bao hàm trong mã lệnh).
Sau khi ghi vào (đọc từ) RAM, bộ đếm AC tự động tăng lên (giảm đi) 1 đơn vị. Bộ nhớ LCD Vùng RAM hiển thị DDRAM : (Display Data RAM)