專利名稱：單色stn液晶屏多灰階顯示控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液晶屏顯示控制裝置，尤其涉及一種利用MCU接口 進行單色STN液晶屏多灰階顯示控制的裝置。
背景技術：
液晶屏從驅動方式上分TN型、STN型、TFT型。STN型液晶屏又稱為超扭 曲向列型液晶顯示屏，單色STN液晶屏，顧名思義就是只能顯示單色的液晶 屏，只有前景色和背景色的區分，但是在使用過程中，經常需要具有一定層 次感的顯示，采用彩色液晶屏的成本又比較高，而常見的MCU接口液晶顯示控 制器，控制單色屏顯示都只能顯示單色，也有采用專用芯片進行灰階顯示的 控制器，其指令比較復雜，而且需要復雜的初始化設置。設計一種成本低 廉、結構簡單的多灰階STN液晶屏控制裝置，就成為本實用新型要解決的問 題。
發明內容
鑒于上述現有技術中的不足，本實用新型旨在提供一種單色STN液晶屏 多灰階顯示控制裝置，MCU接口通過它可以控制單色STN液晶屏實現四級灰階 顯示。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的
所述單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，包括MCU接口、顯示控制單 元、顯示存儲單元、時序產生單元和液晶屏接口。顯示控制單元在時序產生 單元的控制下通itMCU接口接收數據，并在顯示存儲單元的輔助下將八位數據 按照4x2位分配，每兩位對應一個像素，通過時間抖動，經液晶屏接口驅動
4外接單色STN液晶屏實現四級灰階顯示。顯示存儲單元用于存儲顯示數據信 會
所述時序產生單元產生包括驅動液晶屏的幀信號FLM、數據鎖存信號LP、 數據移位信號CP、交流驅動信號M以及其它單元的控制時序。
所述顯示控制單元以幀信號FLM的頻率控制顯示存儲單元的數據讀取，并 進行數據流轉換。
所述顯示控制單元包括接口控制單元、讀寫地址及數據處理單元、數據 仲裁單元、地址轉換單元、八位數據流轉換單元和灰階控制單元。接口控制 單元暫存MCU接口中讀、寫、寄存器選擇的狀態。讀寫地址及數據處理單元用 于暫存高、低8位地址及MCU的讀寫數據。數據仲裁單元控制數據通道的傳輸 方向，并根據接口控制單元信號對顯示存儲單元寫入數據或讀取數椐。地址 轉換單元將顯示存儲單元的地址轉換為液晶屏的顯示地址。八位數據流轉換 單元負責將顯示存儲單元中的數據按照地址讀取出來，并以幀信號FLM的頻率 控制數據流按液晶屏顯示地址刷新液晶屏。灰階控制單元將讀取的八位數據 按照4x2位分配，每兩位對應一個像素，通過時間抖動實現四級的灰階。
所述時間抖動是根據一個像素對應的兩位數據"0"和"1"的時間分配 來實現的。
所述數據仲裁單元在刷新液晶屏的間隙時間里完成對顯示存儲單元寫入 或讀取數據過程。
所述顯示控制單元為可編程邏輯器件。 所述顯示存儲單元為異步靜態隨機存儲器。 所述時序產生單元為晶體振蕩器。
本實用新型采用簡單的指令方式寫高、低八位地址，寫顯示數據或讀 顯示數據，無需進行任何的初始化，直接寫地址和直接讀寫數據的方式，避 免了因為需要初始化而給MCU帶來了不必要的資源開銷。同時，利用時間分配的長短，采用時間抖動方式實現數據的四次刷新，完成四級灰階顯示，具有 結構簡單、控制可靠、使用方便的優點。
圖l為本實用新型的結構流程圖。
具體實施方式
本實用新型適用于INTEL8080時序MCU的并行接口 ，控制320x240分辨率 的單色STN液晶顯示屏。
以下結合附圖l對本實用新型作進一步的描述
本實用新型所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，包括MCU接口 1 、 顯示控制單元3、顯示存儲單元5、時序產生單元4和液晶屏接口6。其中，顯 示存儲單元5用于存儲顯示數據信息，顯示存儲單元5為異步靜態隨機存儲 器。時序產生單元4為晶體振蕩器，時序產生單元4為各接口和單元提供標準 時間控制。顯示控制單元3為可編程邏輯器件，顯示控制單元3在時序產生單 元4的控制下通過MCU接口 l接收數據，并在顯示存儲單元5的輔助下將八位數 據按照4x2位分配，每兩位對應一個像素，通過時間抖動的方式，經液晶屏 接口驅動外接單色STN液晶屏實現四級灰階顯示。
MCU接口1以INTEL8080時序為主，即8位數據總線(DO ~ D7 )、讀寫信號 線(/WR， /RD)、片選信號線(/CS),寄存器選擇信號(RS)，通過/CS選 通本裝置，RS選通指令或數據寄存器，/WR上升沿寫入指令或數據，/RD低電 平時讀出顯示數據。
液晶屏接口6包括顯示數據信號D0 D3、幀信號FLM、數據鎖存信號LP、 數據移位信號CP、交流驅動信號M，顯示開關信號DISP。時序產生單元4用于 產生包括驅動液晶屏的幀信號FLM、數據鎖存信號LP、數據移位信號CP、交流 驅動信號M以及其它單元的控制時序。
顯示控制單元3還包括接口控制單元2、讀寫地址及數據處理單元7、數據曰一屏
仲裁單元ll、地址轉換單元12、八位數據流轉換單元8和灰階控制單元9。
接口控制單元2中暫存MCU接口讀、寫、寄存器選擇的狀態，控制和記錄
MCU接口連接狀態，保證數據順利傳輸。
讀寫地址及數據處理單元7用于暫存MCU的讀寫數據，并為這些數據提供
存儲時的高、低8位地址，確保數據可以在顯示存儲單元5中準確存儲和再次
被讀取。
數據仲裁單元ll負責仲裁數據傳輸方向、合理分配刷新液晶屏顯示和MCU 操作時間。數據仲裁單元ll在刷新液晶屏的間隙時間里，根據接口控制單元2 的讀、寫信號完成對顯示存儲單元5寫入數據或讀取數據的操作過程，傳輸通 道使用合理，讀寫數據高效、快捷。
地址轉換單元12將存儲數據在顯示存儲單元5中的地址轉換為適合液的 的顯示地址，保證讀取后的顯示數據可以準確的輸出在液晶屏的規定位置 上。
八位數據流轉換單元8負責將顯示存儲單元5中已確定顯示地址的八位數 據流讀出，并以幀信號FLM的頻率控制數據流按液晶屏顯示地址刷新液晶屏。
灰階控制單元9將讀取的八位數據按照4x2位分配，每兩位對應一個像 素。兩位數據組合為OO、 01、 lO或ll,如果為00則一直顯示"0",為黑色； 如果為Ol，則顯示"0"和顯示"1"的頻率為2:1，即每顯示兩次"0"后就 顯示一次"1"，實現暗灰階；如果為IO，則顯示"0"和顯示"1"的頻率為 1:2,即每顯示一次"0"后就顯示兩次"1"，實現亮灰階；如果為ll則一直 顯示"1"，為白色；這樣就實現了黑色、暗灰階、亮灰階和白色共四級灰 階，并通過液晶屏接口 6完成單色STN液晶屏多灰階顯示的有效控制。
其工作流程如下
步驟一 上電后，時序產生單元4產生包括驅動液晶屏的幀信號FLM、數 據鎖存信號LP、數據移位信號CP、交流驅動信號M以及其它單元的控制時序等；
步驟二八位數據流轉換單元8以幀信號FLM的頻率從顯示存儲單元中讀 取數據，通常以60Hz或液晶屏的典型刷新頻率作為幀數據的讀取頻率，此 時，數據仲裁單元ll負責對數據通道進行仲裁，以確定是在刷新液晶屏的間 隙時間里，根據接口控制單元2的信號，對顯示存儲單元5寫入數據或讀取數 據。
步驟三如果是讀取數據，八位數據流轉換單元8將數據讀出，而地址 轉換單元12會將讀取數據時的存儲地址轉換為液晶屏的顯示地址，通過時序
信號指定讀取數據以后所要移位到液晶屏上的對應位置。
步驟四灰階控制單元9將讀取的八位數據按照4x2位分配，每兩位對應 一個像素，通過兩位數據"0"和"1"在時間上的不同分配，即時間的抖動 實現四級的灰階，完成簡單的指令式讀取數據的多灰階顯示過程。
步驟五如果步驟二為寫入數據，接口控制單元2會將讀寫地址及數據 處理單元中已分配好存儲地址的MCU接口讀寫數椐存入顯示存儲單元5中。接 口控制單元2同時會根據暫存MCU接口1中讀、寫、寄存器的選擇狀態信息，接 受和處理MCU通itMCU接口l發出的讀或寫的指令，同時發出的寫指令或寫數據 的指令，最后是地址或數據信息，當然/WR應為低電平，以保證MCU接口1數據
接收的連貫性和持續性。
以上所迷，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護 范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技 術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。
權利要求1、單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特征在于，包括MCU接口、顯示控制單元、顯示存儲單元、時序產生單元和液晶屏接口；所述顯示控制單元在時序產生單元的控制下通過MCU接口接收數據，并在顯示存儲單元的輔助下將八位數據按照4×2位分配，每兩位對應一個像素，通過時間抖動，經液晶屏接口驅動外接單色STN液晶屏實現四級灰階顯示；所述顯示存儲單元用于存儲顯示數據信息。
2、 根據權利要求1所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特征 在于，所述時序產生單元產生包括驅動液晶屏的幀信號FLM、數據鎖存信號 LP、數據移位信號CP、交流驅動信號M以及其它單元的控制時序。
3、 根據權利要求1所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特征 在于，所述顯示控制單元以幀信號FLM的頻率控制顯示存儲單元的數據讀取， 并進行數據流轉換。
4、 根據權利要求1或3所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特 征在于，所述顯示控制單元包括接口控制單元、讀寫地址及數據處理單元、 數據仲裁單元、地址轉換單元、八位數據流轉換單元和灰階控制單元；所述接口控制單元暫存MCU接口中讀、寫、寄存器選擇的狀態； 所述讀寫地址及數據處理單元用于暫存高、低8位地址及MCU的讀寫數據；所述數據仲裁單元控制數據通道的傳輸方向，并根據接口控制單元信號 對顯示存儲單元寫入數據或讀取數據；所述地址轉換單元將顯示存儲單元的地址轉換為液晶屏的顯示地址；所述八位數據流轉換單元負責將顯示存儲單元中的數據按照地址讀取出 來，并以幀信號FLM的頻率控制^t據流按液晶屏顯示地址刷新液晶屏；灰階控制單元將讀取的八位數據按照4x2位分配，每兩位對應一個像素，通過時間4牛動實現四級的灰階。
5、 根據權利要求4所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特征 在于，所述時間抖動是根據一個像素對應的兩位數據"0"和"1"的時間分 配來實現的。
6、 根據權利要求4所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特征 在于，所述數據仲裁單元在刷新液晶屏的間隙時間里完成對顯示存儲單元寫 入或讀取數據過程。
7、 根據權利要求4所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特征 在于，所述顯示控制單元為可編程邏輯器件。
8、 根據權利要求1所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特征 在于，所述顯示存儲單元為異步靜態隨機存儲器。
9、 根據權利要求1或2所述的單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，其特 征在于，所述時序產生單元為晶體振蕩器。
專利摘要本實用新型提供一種單色STN液晶屏多灰階顯示控制裝置，包括MCU接口、顯示控制單元、顯示存儲單元、時序產生單元和液晶屏接口，顯示控制單元在時序產生單元的控制下通過MCU接口接收數據，并在顯示存儲單元的輔助下將八位數據按照4×2位分配，每兩位對應一個像素，通過時間抖動，經液晶屏接口驅動外接單色STN液晶屏實現四級灰階顯示。其采用簡單的指令方式讀、寫顯示數據及寫高、低八位地址，避免了初始化給MCU帶來的不必要資源開銷，同時，根據兩位數據采用時間抖動的方式完成四級灰階顯示，結構簡單、控制可靠、使用方便。
文檔編號G02F1/133GK201397655SQ20092010728
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者楊德文, 高啟寅, 黃際雷 申請人:北京德為視訊科技股份有限公司