锂离子电池充电控制器修改后论文(5)

液晶显示器（LCD）已经经历了几代发展，其应用从第一代的以TN-LCD 为代表的电子手表，计算器到第二代的以STN-LCD 为代表的快译通，商务通，家电设备，测量设备以及今天正继续发展的第三代TFT-LCD 以便携式同台计算机与多媒体显示为代表的用于高级信息社会的各种办公室自动化与新型信息传递设备。

本论文采用了内含KS0108 B/HD61202 控制器的图形液晶显示模块GXM12864，它是一种采用低功耗CMOS 技术实现的点阵图形LCD 模块，有8 位的微处理器接口，通过内部的128*64 位映射DDRAM（Display Data RAM）实现128*64 大小的平板显示。该液晶显示模块使用KS0108B 作为列驱动器，同时使用KS0107B 作为行驱动器。KS0107B 不与单片机发生联系，只要提供电源就能产生行驱动信号和各种同步信号。这样的配置大大简化了设计，节约了单片机的资源。

1）GXM12864 的内部逻辑电路图

GXM12864 的内部逻辑电路图如4-1 所示。其中，两片KS0108B 的ADC 均接高电平，RST 也接高电平，在使用不考虑这两个引脚的作用。/CSA 和KS01018B[1]的CS1 相连接，/CSB 和KS0108B[2]的CS1相连，因此/CSA，/CSB 选通组合信号为/CSA，/CSB=01 选通KS0108B[1]，/CSA，/CSB=10 选通KS0108B[2]，为其它值时禁止选通，总线处于高阻态。

图4.1 GXM12864 的内部逻辑电路图 Fig 4.1 GXM12864 internal logic circuit

图4.2 KS0108B 的内部逻辑电路图 Fig 4.2 KS010B internal logic circuit

2）GXM12864 的引脚定义 GXM12864 共有20 个引脚。其中DB0-DB7 是8 位双向数据总线，它的方向由读写控制脚R/W 来决定，高电平为读，此时数据出现在总线上，可以由CPU 读走；低电平为写，可以写入8 位数据。E 为使能信号脚，在E 的下降沿数据被锁存在KS0108B，在E 高电平期间数据被读出。D/I 是数据指令选择脚，为高电平表示数据操作，低电平表示写指令或读状态。GXM12864 引脚定义如表4.1 所示：

表4.1 GXM12864 引脚说明 Table 4.1 GXM12864 pins note

4-1-2 GXM12864 的接口设计

在本设计中，GXM12864 模块的工作原理如图4.3 所示。

图4.3 GXM12864 模块的工作原理 Fig 4.3 GXM12864 working principle

图中电位器R10 的作用是调节提供给驱动器的供压，从而调节液晶显示的对比度。A，K 引脚用于背光灯。RST 是复位脚，接高电平VCC。数据线DB0-DB7 和单片机的P0 端口相连接，控制线D/I，R/W和片选线/CSA，/CSB 分别与单片机P2 端口的6，5，2，4 脚相连。

GXM12864 最大的特点是驱动芯片和LCD 显示屏的接口电路已经做好在模块内部，设计时候只考虑驱动芯片与单片机的接口和编写具体的驱动程序。

4-1-3 软件设计

这里软件设计的重点在于对液晶模块的驱动。本设计中的行驱动芯片KS0107B 不与单片机发生联系，因此在设计中只用考虑KS0108B 的工作方式和指令控制。 KS0108B 驱动器具有以下特点：内部有64*64=4096 位显示RAM，RAM 中每位数据对应LCD 屏上的一个点的亮暗状态；KS0108B 列驱动器，具有64 路列驱动输出；KS01018B 的占空比为1/32-1/64；KS0108B 内部有输入输出寄存器，它们相当于是微控制器和内部的显示RAM 之间的缓冲器。

KS0108B 内部状态由显示控制指令控制，总共有7 种指令，现分别介绍如下： 1）显示开/关指令

表4.2 显示开/关指令

Table 4.2 Display on / off instructions

当 DB0=1 时，LCD 显示RAM 中的内容；DB0=0 时，关闭显示。 2）显示起始行(ROW)设置指令

表4.3 显示起始行设置指令

Table 4.3 Display start line setting up instructions

该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示 RAM 行号，有规律地改变显示起始行，可以使LCD 实现显示滚屏的效果。

3）页(PAGE)设置指令

表4.4 页设置指令

Table 4.4 Page setting up instructions

显示RAM 共64 行,分8 页,每页8 行。 4）列地址(YAddress)设置指令

表4.5 列地址设置指令

Table 4.5 Columns address setting up instructions

设置了页地址和列地址就唯一确定了显示 RAM 中的一个单元，这样MPU 就可以用读、写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据。

5）读状态指令

表4.6 读状态指令

Table 4.6 Reading state instructions

该指令用来查询 KS0108B 的状态,各参量含义如下：BUSY＝1 表示内部在工作，BUSY＝1 表示正常状态；ON/OFF＝1 表示显示关闭，ON/OFF＝0 表示显示打开；REST＝1 表示复位状态，REST＝0 表示正常状态；在BUSY 和REST 状态时，除读状态指令外，其它指令均不对KS0108B 产生作用；在对HD61202操作之前要查询BUSY 状态，以确定是否可以对KS0108B 进行操作。

5）写数据指令

表4.7 写数据指令

Table 4.7 Data writting instructions

6）读数据指令

表4.8 读数据指令

Table 4.8 Data reading instructions

读、写数据指令每执行完一次读、写操作,列地址就会自动增1。

§4-2 看门狗功能设计

4-2-1 看门狗功能

单片机系统通常工作在一些特定环境中，不可避免会受到外界的干扰，这些干扰轻则导致系统内部数据出错,重则将严重影响程序的运行。为了保护数据，抑制干扰，在智能电源管理控制系统的开发过程中需要进行可靠性设计。一般说来系统的可靠性应从软件、硬件以及结构设计等方面全面考虑。如器件选择、电路板的布线、看门狗、软件冗余等。只有通过软、硬件的联合设计才能保证系统总体的可靠性指标，以满足系统在现场苛刻条件下的正常运行。

对于来自电网电压的欠压、过压、掉电和瞬变现象，通常采用低通电源滤波器、隔离变压器、光电隔离及使用UPS不间断电源，或者给单片机系统配备专用电源。但这些措施仍然不能解决上述电源异常问题，而且线路复杂、成本高。所以，单片机监控电路应运而生。利用监控芯片和少量外围元件能方便地组成各种有效的复位电路，并能对电源异常情况进行各种监控。这种芯片具有监视功能多、可靠性高、外围元件少、监控电路简单和体积小等优点。因此它被广泛应用在计算机、微控制器应用系统、便携式智能仪器、自动控制等领域。

看门狗功能是指在系统设计中通过软件或硬件的方式在一定的周期内监控单片机微处理器的运行情况，如果在规定的时间内没有收到来自单片机微处理器的触发信号，则系统会强制复位。

4-2-2 MAX6304 简介

Maxim公司生产的MAX6304是一款专用、高性能、低功耗的微处理器监控芯片。它有如下特点：

1)同时具有复位和看门狗功能。

2)复位门限电压在1.22V以上可调节。 3)复位超时时间可调。

4)看门狗超时时间可调，通过看门狗选择脚还可以设置500倍超时时间。 5)4μA供电电流。

6)输出结构为：推/拉方式输出、高电平复位。

MAX6304有DIP、μMAX和SO三种封装形式，其引脚分布如图4.4所示。

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