OLED 显示模块与 C 8051F 单片机的接口设计 2006-7-25

　　有机发光显示 OLED ( Organic Light Emitting Display )是比液晶显示技术更为先进的新一代平板显示技术，是被业界公认为最具发展前景的下一代显示技术。它与液晶显示技术相比 , 具有超轻薄、高亮 度、广视角、自发光、响应速度快、适应温度范围宽、抗震强、功耗低、可实现柔软显示等优越性能 , 可广泛应用于通信、计算机、消费电子、工业应用、商业、交 通等领域。下面以 VGS12864E 显示模块为例，介绍 C8051F020 单片机与它的接口设计及软件编程方法。

　　1 VGS12864E 显示模块

　　VGS12864E 是 128×64 行点阵的 OLED 单色、字符、图形显示模块。模块内藏 64×64 的显示数据 RAM ，其中的每位数据都对应于 OLED 屏上一个点的亮、暗状态 ; 其接口电路和操作指令简单，具有 8 位并行数据接口，读写时序适配 6800 系列时序，可直接与 8 位微处理器相连 ; 与 Intel 8080 时序的 MCU 连接时需要进行时序转换。

　　2 显示模块结构

　　2.1 模块框图

　　VGS12864E 显示模块显示屏为 128 列、 64 行，使用 1 片有 64 行输出的行驱动器和 2 片列驱动控制器，其中每片列驱动器有 64 路输出。行驱动 器与 MCU 没有关系，只要提供电源就能产生驱动信号和同步信号，模块的外部信号仅与列驱动器有关。列驱动器内置 64×64 位显示存储器， RAM 被分为 8 页，每页 8 行 ; 显示屏上各像素点显示状态与显示存储器各位数据一一对应，显示存储器的数据直接作为图形显示的驱动信号，为 “1” 显示，为 “0” 不显示。图 1 为模块的逻辑电路接口框图。

　　2.2 模块引脚功能及指令系统

　　模块引脚功能如表 1 所列。模块的指令系统与液晶显示驱动控制器 HD61202 兼容，共有 7 条指令。这里不作详细描述，仅列出表 2 指令列表。其中，前两条为显示状态设置类指令，其余的为读写操作类指令。

　　3 显示模块与 Cygnal 单片机硬件接口设计

　　VGS12864E 的接口连接方式有两种 : 一种是直接访问方式，另一种是间接访问方式。不论哪种方式，要访问模块都必须先读取状态寄存器内容，判断 “ 忙 ” 标志，不忙时才可以访问。直接访问方式是将模块接口作为存储器或 I/O 设备直接挂在 MCU 总线上， MCU 以访问存储器或 I/O 设备方式对模块进行操 作。间接访问方式是 MCU 通过软件模拟控制时序对模块进行操作。这里介绍的是 Cygnal C 8051F 020 单片机与 VGS12864E 的间接访问接口设计。

　　C 8051F 020 是美国 Cygnal 公司推出的一种混合信号 SoC 型 8 位单片机，是集成度很高的混合信号系统级的芯片。它具有 100 脚的 TQFP 封装，功耗低，供电电压为 2.7~3.3 V ，全部 I/O 、 RST 、 JTAG 引脚均耐 5 V 电压;有高速、流水线结构的 8051 兼容的 CIP51 内核(可达 25 MIPS )。该 MCU 具有 P0~P7 共 64 个通用 I/O 端口，每个端口引脚都可以被配置为推挽输出或漏级开路输出。对于 VGS12864E ，由于其工作电 压是 5 V ，而 C 8051F 020 的工作电压是 3.3 V ，所以要 C 8051F 020 的输出能更好地驱动 5 V 输入的 OLED ，需要对系统进行额外配置。除了将对应端口的输出方式设置为 “ 漏极开路 ” 外，还应在电路上将每个端口通过一个上拉电阻接到 5 V 电源，这样可以保证 C 8051F 020 的逻辑 “ 1” 输出能够被提升到 5 V 。接口电路如图 2 所示。（编辑：ZQY）