51单片机——LCD12864液晶显示（二）

目录

[3. 硬件设计](#3. 硬件设计)

[4. 软件设计](#4. 软件设计)

[4.1 lcd12864](#4.1 lcd12864)

[4.1.1 写指令函数 lcd12864_write_cmd](#4.1.1 写指令函数 lcd12864_write_cmd)

[4.1.2 写数据函数 lcd12864_write_data](#4.1.2 写数据函数 lcd12864_write_data)

[4.1.3 初始化函数 lcd12864_init](#4.1.3 初始化函数 lcd12864_init)

[4.1.4 清屏函数](#4.1.4 清屏函数)

[4.1.5 字符显示函数](#4.1.5 字符显示函数)

[4.2 main.c](#4.2 main.c)

[4.3 public](#4.3 public)

---

使用 LCD12864 实现的功能：在其上显示汉字字符

3. 硬件设计

带字库 12864 液晶

开发板上集中了一个 带字库 12864 液晶接口，下面来看 12864 液晶接口电路

LCD12864 的 8 位数据口 LCD_D0 -- LCD_D7 连接 P0.0 -- P0.7 管脚

LCD12864 的 RS、RW、E 脚 与单片机的 P2.6、P2.5、P2.7 管脚连接

LCD12864 的 PSB 脚与单片机的 P3.2 管脚连接，RESET 复位脚直接连接在 VCC 上

该接口是 LCD12864 与 TFTLCD 彩屏共用的，共占用 20 个管脚

MiniLCD12864 是 16 脚，带字库的 LCD12864 通常是 20 脚，这样可以兼容带字库与不带字库的

4. 软件设计

4.1 lcd12864

lcd12864.c

4.1.1 写指令函数 lcd12864_write_cmd

核心逻辑：通过RS引脚选择指令寄存器，WR选择写操作，利用E（使能脚）的上升沿完成指令锁存，是 LCD12864 指令写入的标准时序。

void lcd12864_write_cmd(u8 cmd)
{
	LCD12864_RS=0;//选择命令（RS=0：指令寄存器）
	LCD12864_WR=0;//选择写（WR=0：写操作，1：读操作）
	LCD12864_E=0;
	LCD12864_DATAPORT=cmd;//将指令放到8位数据总线上
	delay_ms(1);//时序延时，确保数据稳定
	LCD12864_E=1;//E上升沿：锁存指令到LCD内部
	delay_ms(1);
	LCD12864_E=0;//E下降沿：完成指令写入
}

delay_ms(1)需确保是 51 单片机的精准毫秒级延时 （需在lcd12864.h中实现delay_ms函数），否则时序不匹配会导致指令写入失败。

4.1.2 写数据函数 lcd12864_write_data

核心区别：仅LCD12864_RS=1（选择数据寄存器），其余时序和写指令完全一致；

void lcd12864_write_data(u8 dat)
{
	LCD12864_RS=1;//选择数据（RS=1：数据寄存器）
	LCD12864_WR=0;//选择写
	LCD12864_E=0;
	LCD12864_DATAPORT=dat;//准备显示数据（字符/汉字编码）
	delay_ms(1);
	LCD12864_E=1;//上升沿锁存数据
	delay_ms(1);
	LCD12864_E=0;
}

用途：写入显示数据（ASCII 字符码 / 汉字内码，带字库屏会自动解析显示）。

4.1.3 初始化函数 lcd12864_init

LCD12864_PSB = 1：必须设置（即单片机 P3.2 管脚），否则会进入串口模式导致 8 位并行通信失效

void lcd12864_init(void)
{
	LCD12864_PSB=1;//选择8位并行接口（PSB=0为串口模式）
	lcd12864_write_cmd(0x30);//8位总线、基本指令集（正确）
	lcd12864_write_cmd(0x0c);//【注释错误】正确含义：显示开、光标关、闪烁关
	lcd12864_write_cmd(0x06);//写入数据后光标右移、屏幕不移动（正确）
	lcd12864_write_cmd(0x01);//清屏【缺少延时】
}

4.1.4 清屏函数

void lcd12864_clear(void)
{
	lcd12864_write_cmd(0x01);	//清屏【缺少延时】
} 

4.1.5 字符显示函数

lcd12864.c

void lcd12864_show_string(u8 x,u8 y,u8 *str)
{
	if(y<=0)y=0;
	if(y>3)y=3;
	x&=0x0f;	//限制x≤15（0~15列），y≤3（0~3行）

	switch(y)
	{
		case 0: x|=0x80;break;//第1行起始地址：0x80 + 列偏移x
		case 1: x|=0x90;break;//第2行起始地址：0x90 + 列偏移x
		case 2: x|=0x88;break;//第3行起始地址：0x88 + 列偏移x
		case 3: x|=0x98;break;//第4行起始地址：0x98 + 列偏移x
	}
	lcd12864_write_cmd(x);//写入地址指令，定位显示位置
	while(*str!='\0')//循环写入字符串，直到结束符'\0'
	{
		lcd12864_write_data(*str);
		str++;		
	}
}

lcd12864.h

#ifndef _lcd12864_H
#define _lcd12864_H

#include "public.h"

//管脚定义
sbit LCD12864_RS=P2^6;//数据命令选择
sbit LCD12864_WR=P2^5;//读写选择
sbit LCD12864_E=P2^7;//使能信号
#define LCD12864_DATAPORT	P0	//LCD12864数据端口定义
sbit LCD12864_PSB=P3^2;//8位或4并口/串口选择

//函数声明
void lcd12864_init(void);
void lcd12864_clear(void);
void lcd12864_show_string(u8 x,u8 y,u8 *str);
#endif

代码逐行解释：

	if(y<=0)y=0;

作用 ：行号y的最小值限制

防止用户传入负数行号 （比如 y=-1），导致后续switch分支错误，强制将负数 y 修正为 0（第 1 行）

举例：若传入 y=-2，执行后 y=0，避免地址计算出错。

	if(y>3)y=3;

作用 ：行号y的最大值限制（汉字字符占8*8，4行即62，正好对应 12864 的64行）

LCD12864 带字库屏每行最多显示 16 个字符，共 4 行（对应 y=0/1/2/3），若传入 y>3（比如 y=5），强制修正为 3（第 4 行）；

核心目的：避免超出屏幕显示范围，导致显示乱码或指令失效。

	x&=0x0f;	//限制x,y不能大于显示范围

作用 ：列偏移 x 的范围限制（0~15）

0x0f是 16 进制，二进制为0000 1111；

x &= 0x0f 等价于 x = x & 0x0f，按位与运算后，x 的高 4 位被清零，仅保留低 4 位，最终 x 的取值范围只能是 0~15（对应每行 16 列）；

举例：若传入 x=20（二进制0001 0100），与0x0f按位与后结果为 4，强制限定在有效列范围；

注释小瑕疵：只限制了 x，y 的限制是前面两个 if，注释写 "限制 x,y" 稍不准确，但不影响功能。

switch(y)
	{
		case 0: x|=0x80;break;//第1行地址+x的偏移
		case 1: x|=0x90;break;//第2行地址+x的偏移
		case 2: x|=0x88;break;//第3行地址+x的偏移
		case 3: x|=0x98;break;//第4行地址+x的偏移
	}

作用：每行的地址拼接

• 0x80、0x90、0x88、0x98 是 LCD12864 第 0-3 行的起始地址（手册规定）；
• x |= 0x80 等价于 x = x | 0x80，将 x 的最高位设为 1，拼接成 "第 1 行 + 列偏移 x" 的地址指令；
• 举例：x=5（第 6 列），执行后 x=0x80+5=0x85，发送该指令后，光标定位到第 1 行第 6 列；
• break：跳出 switch，避免执行后续分支。

	lcd12864_write_cmd(x);

作用 ：发送拼接好的地址指令，完成显示位置定位（只需传 X 即可确定起始位置）

lcd12864_write_cmd是你之前定义的 "写指令函数"，将拼接后的地址指令发送给 LCD12864，光标就会移动到指定的 (x 列、y 行) 位置。

while(*str!='\0')
	{
		lcd12864_write_data(*str);
		str++;		
	}

作用：写入当前字符数据，显示在屏幕上

lcd12864_write_data是你之前定义的 "写数据函数"

对于带字库屏，传入字符的 ASCII 码（如 'A'=0x41）或汉字内码（如 "中"=0xD6D0），硬件会自动解析并显示对应的字符 / 汉字

str++ 等价于 str = str + 1，指针地址加 1，指向字符串的下一个字符

答疑：

调用函数时传入的是字符串（比如"A"、"中"）这种 "文本形式"，而非直接传0x41、0xD6D0这类编码值，但 LCD12864 带字库屏却能正确解析显示 ------ 本质是C 语言帮你完成了 "文本字面量" 到 "编码值" 的自动转换

① C 语言中 "字符 / 字符串字面量" 的本质 ------ 不是文本，是编码值的 "别名"，编译器会自动把它们转换成对应的编码值（ASCII/GB2312）存储到内存中

② 函数中*str取到的不是 "文本"，是内存中的编码值

在lcd12864_show_string函数里，u8 *str是字符串指针 ，指向的是字符串在内存中的 "首地址"，*str取到的是内存中存储的编码值

**执行过程：**假设调用：lcd12864_show_string(2, 1, "ABC");

1. y=1（≤3 且 > 0），无需修正；x=2，x&=0x0f后仍为 2；
2. switch (y=1)，执行x|=0x90 → x=0x90+2=0x92；
3. 发送指令 0x92，定位到第 2 行第 3 列；
4. 循环：
   • 第 1 次：*str='A' → 写入数据 'A'，str 指向 'B'；
   • 第 2 次：*str='B' → 写入数据 'B'，str 指向 'C'；
   • 第 3 次：*str='C' → 写入数据 'C'，str 指向 '\0'；
5. 循环结束，最终在第 2 行第 3 列开始显示 "ABC"。

4.2 main.c

/**************************************************************************************
实验名称：LCD12864液晶显示实验（带字库）
接线说明：	
实验现象：下载程序后，LCD12864上显示汉字字符信息
注意事项：																				  
***************************************************************************************/
#include "public.h"
#include "lcd12864.h"


/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{	
	lcd12864_init();//LCD12864初始化

	lcd12864_show_string(0,0,"Hello World!");//第1行字符串显示
	lcd12864_show_string(0,1,"大家好！");//第2行字符串显示
	lcd12864_show_string(0,2,"欢迎使用51开发板");//第3行字符串显示
	lcd12864_show_string(0,3,"好好学习天天向上");//第4行字符串显示
	while(1)
	{
		
	}	
}

4.3 public

public.c

#include "public.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : delay_10us
* 函数功能		 : 延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
* 输    入       : ten_us
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
	while(ten_us--);	
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名       : delay_ms
* 函数功能		 : ms延时函数，ms=1时，大约延时1ms
* 输    入       : ms：ms延时时间
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void delay_ms(u16 ms)
{
	u16 i,j;
	for(i=ms;i>0;i--)
		for(j=110;j>0;j--);
}

public.h

#ifndef _public_H
#define _public_H

#include "reg52.h"

typedef unsigned int u16;	//对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned long u32;

void delay_10us(u16 ten_us);
void delay_ms(u16 ms);

#endif