CN101118735A - Can总线仪表用分离总线技术液晶屏接口 - Google Patents
Can总线仪表用分离总线技术液晶屏接口 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101118735A CN101118735A CNA2007100560658A CN200710056065A CN101118735A CN 101118735 A CN101118735 A CN 101118735A CN A2007100560658 A CNA2007100560658 A CN A2007100560658A CN 200710056065 A CN200710056065 A CN 200710056065A CN 101118735 A CN101118735 A CN 101118735A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bus
- liquid crystal
- interface
- data
- data memory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
Abstract
本发明涉及一种CAN总线仪表用分离总线技术液晶屏接口，属于汽车电子智能仪表领域。采用分离总线技术，控制部分为中心控制单片机模块，外接的图形数据存储器和配备单向数据并行总线接口的液晶屏控制器，通过图形数据存储器数据线和液晶显示屏接口数据线的直接对接，实现单总线周期的液晶屏信息传输，进而进行简捷快速的显示与控制。本发明简化了液晶屏显示过程中的数据传输周期，提高了传输效率，缩短了传输时间，降低了硬件接口复杂程度。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子智能仪表领域，具体涉及一种由单片机、液晶屏及其控制电路和图片数据存储模块的接口技术。
背景技术
机电混合动力客车是近年来发展起来的并有广阔前景的新型客车，其低油耗，低排放的高效节能环保特点将使其在大中城市都有很好的市场。混合动力汽车是一种集内燃机动力和电动机动力为一体高度复杂的系统，特殊的多能源管理结构使得计算机智能化控制非常必要。普遍采用的方式是车上各部件间的信息通过“控制器局域网”CAN(Controller Area Network)进行通讯，形成主电控处理器，各个部件电控处理器，各个智能传感器，各个智能执行部件通过CAN互联的格局。在这一格局下，及时准确地反映车况信息是安全高效经济驾驶车辆的必要条件。
从信息的角度看，整车是由各个智能部件通过CAN总线构成的局域网。网络上的信息、参数实时地反映了车辆的工作状态，相当一部分信息对于驾驶员在行车过程中了解车况，特别是多能源动力分配信息，合理地调整车辆运行状态，最大限度地发挥出混合动力客车的优越性是非常重要和必要的，这里面包括了发动机处于最佳经济运行状态，达到低油耗、低排放，适合于混合动力汽车的良好驾驶习惯、合理保养、延长部件寿命等方面。另外在这样一个复杂的系统出现异常和故障时，驾驶员尽早发现、及时应对，采取必要措施，显著地增加安全性和可靠性。混合动力汽车由于智能化程度高，信息复杂，用传统的仪表反映难度大，仪表面板会过于复杂，不仅成本高，实现困难，使用起来也不够方便。
发明内容
本发明提供一种CAN总线仪表用分离总线技术液晶屏接口，以解决混合动力汽车由于智能化程度高，信息复杂，用传统的仪表反映难度大，仪表面板会过于复杂，不仅成本高，实现困难，使用起来也不够方便的问题。本发明采取的技术方案是：由中心控制单片机模块、图形数据存储模块、液晶屏接口及其控制器组成，其特征在于：液晶屏控制器的液晶屏接口通过典型的分离总线技术接口接收来自中心控制单片机模块和显示图形数据存储器的显示控制命令和显示图形数据，该中心控制单片机为无扩展外部总线结构、其内部带有CAN总线单元，并通过内部程序存储器中的软件控制输出端口，按规定时序模拟出地址总线信号、片选信号和读写控制信号，图形数据存储器使用中心控制单片机提供的地址线信号、片选信号和读出控制信号，通过图形数据存储器数据线和液晶屏接口数据线的直接对接，液晶屏接口的片选信号与图形数据存储器的片选信号共用；液晶屏接口的写入控制信号与图形数据存储器的读出控制信号共用，外接的图形数据存储器与液晶屏为单向数据并行总线接口，显示控制命令和显示图形数据从图形数据存储器读出的同时，直接写入液晶屏接口，实现单传输周期的液晶屏信息直接传输。
液晶屏工作时，液晶屏控制器通过典型的通用总线接口接收来自中心控制单片机模块和显示图形数据存储器的显示控制命令和显示图形数据；中心控制单片机集成有片内程序存储器，无需外部扩充总线，CAN总线仪表用分离总线技术液晶屏接口由中心控制单片机模块、图片数据存储模块、彩色液晶屏并行总线接口及其控制模块组成。
对比之下如果采用通用的接口方法，则需要单片机将数据从图形数据存储器读入CPU寄存器，再用输出命令输出到液晶屏接口，需要单片机有外部扩充总线，而且每个字节的传输都需要两个总线周期。本发明简化了液晶屏显示过程中的数据传输周期，提高了传输效率，缩短了传输时间，降低了硬件接口复杂程度。
我们根据混合动力客车的具体结构设计研制新型的CAN总线仪表。采用智能点阵式彩色液晶触摸屏对多种信息按轻重缓急和功能需要进行多屏显示的方案。新型混合动力客车CAN总线仪表具备动态能流动画显示，发动机、电机工况坐标点实时显示，电池电量历史曲线记忆显示，车辆控制信息图形+数字显示，车况异常报警等传统仪表不具备的功能。这些功能的实现很大程度上依赖于CAN总线仪表控制单片机准确、快速地通过液晶显示屏接口将显示控制命令和显示图形数据传送到液晶屏控制器。目前国际国内混合动力汽车的研制处于起步阶段。国内此类技术尚属空白。
附图说明
图1是本发明电路组成框图。
图2是本发明液晶屏控制器电路原理图。其中：Vcc正电源，SD0～SD7数据线，SRD读控制信号(输入未用)，SCS接口片选信号(输入)，SWR写控制信号(输入)，SA0SA1地址线(输入)，BUSY忙状态(输出)GND地线。
图3是本发明液晶屏控制器接口总线时序信号。
图4是本发明液晶屏接口分离总线实现电路。
图5是本发明中心控制单片机输出端口模拟总线时序信号。
具体实施方式
由中心控制单片机模块、图形数据存储模块、液晶屏接口及其控制器组成，液晶屏控制器的液晶屏接口通过典型的分离总线技术接口接收来自中心控制单片机模块和显示图形数据存储器的显示控制命令和显示图形数据，该中心控制单片机为无扩展外部总线结构、其内部带有CAN总线单元，并通过内部程序存储器中的软件控制输出端口，按规定时序模拟出地址总线信号、片选信号和读写控制信号，图形数据存储器使用中心控制单片机提供的地址线信号、片选信号和读出控制信号，通过图形数据存储器数据线和液晶屏接口数据线的直接对接，液晶屏接口的片选信号与图形数据存储器的片选信号共用；液晶屏接口的写入控制信号与图形数据存储器的读出控制信号共用，外接的图形数据存储器与液晶屏为单向数据并行总线接口，显示控制命令和显示图形数据从图形数据存储器读出的同时，直接写入液晶屏接口，实现单传输周期的液晶屏信息直接传输。
实现发明的以上功能需求，在硬件设计上包括以下模块：中心控制单片机模块，图形数据存储模块，液晶屏接口及其控制模块，其硬件组成框图如图1所示。
中心控制单片机选用了富士通公司的MB90427GA，它的芯片硬件设计上没有扩展外部总线。本仪表采用的显示屏为NEC公司的8.4英寸TFT彩色点阵式液晶屏6448BC26-01_E及与单片机接口的控制器TFT6448V8-256。液晶显示屏控制器通过典型的通用总线接口接收显示控制命令和显示图形数据，接口信号如图2所示，典型的接口信号写入时序如图3所示；进行液晶显示屏显示操作时，控制显示屏接口的部件先使片选信号SCS有效(低电平)并同时根据传输对象给出SA0 SA1信号组合，然后在数据线SD0--SD7上输出要传输到液晶显示屏控制器的数据(命令)字节，接着给出有效的写入控制信号SWR(负脉冲)，最后使片选信号SCS无效(高电平)完成一个字节的写入过程。液晶屏控制器TFT6448V8-256的使用主要包括向液晶屏控制器写入参数(1字节)、写入屏幕点X坐标(2字节)、写入屏幕点Y坐标(2字节)和写入屏幕点颜色数据(1字节)等四种写入操作。
中心控制单片机通过程序控制向液晶显示屏控制器发送显示图形数据存储器的显示控制命令和显示图形数据，显示图形数据存储器需要接近1M字节，在必须单片机外部扩充。本仪表采用图形数据存储器采用市面购置的富士通公司的通用EPROM 27C080芯片，结构为1兆字节X8位，有20条地址线A0-A19，8条数据线DQ0-DQ7，此外还有片选信号CS和读出控制信号OE。本仪表采用特殊的分离总线技术，图形数据存储器到液晶屏控制器接口为单向数据并行总线接口，图形数据存储器的数据线为输出，液晶屏控制器接口的数据线为输入，图形数据存储器与液晶屏实现数据直接传送，而图形数据存储器只使用中心控制单片机产生的20条地址线信号A0-A19，片选信号CS和读出控制信号OE。
具体实现的电路如图4所示。数据存储器芯片27C080的20条地址线A0-A19直接与中心控制单片机的输出端口(SEG0～SEG19)相连；数据线输出DQ0-DQ7与液晶显示屏控制器接口数据输入线SD0-SD7相连，进行数据的传输；片选引脚(CS)与显示屏接口的SCS相连，并接到中心控制单片机SEG20引脚由单片机控制它的有效性；数据允许引脚(OE)与显示屏接口的写入控制SWR相连，并接到中心控制单片机SEG21引脚由单片机控制。
分离总线技术工作过程如下：中心控制单片机通过软件控制输出端口(SEG0～SEG21)按规定时序模拟出的总线信号以解决中心控制单片机硬件上没有扩展外部总线的问题，时序图如图5所示。显示屏接口的地址线(SA0、SA1)信号分别由单片机的SEG22，SEG23输出，进行液晶屏控制器寄存器选择。显示屏接口的状态线BUSY信号由单片机的INT6引脚输入和检测，保证写入操作时显示屏接口处于准备好状态。图5为单片机模拟总线时序信号。
屏幕控制器工作时，通过显示屏接口接收到的显示控制命令和显示图形数据进行显示动作，中心控制单片机通过显示屏接口发送给屏幕控制器的信息分为显示控制命令和显示图形数据两类，基于屏幕控制器的要求，需要把图形数据存储器分成两个存储区域：屏幕控制信息数据块和图片数据块。数据的传送由控制单片机输出模块选择信号-＞给图片数据存储器提供地址-＞给屏幕地址线提供地址-＞测试BUSY电平-＞输出数据允许信号。向屏幕控制器接口写数据时，首先由单片机的输出端口(SEG0～SEG19)提供屏幕控制信息数据块地址，图形数据存储器屏幕控制信息数据块提供控制所要写入的控制命令字节，然后写入需要显示的图片数据。
各图标图片数据和液晶屏控制器的操作命令码保存在扩展的图片数据存储器中，图标数据和操作命令码由中心控制单片机通过输出指令控制SEG0-SEG23端口的电平，模拟控制总线和地址总线的时序，将数据存储器内的数据直接输出到显示屏接口(液晶屏控制器)，其数据输出时序如图5。首先根据要访问的数据存储器地址确定SEG0-SEG19输出电平，在数据存储器的地址线A0-A19上产生有效地址，再根据要传输的目的对象寄存器选择设定SEG22、SEG23的电平(确定SA0、SA1组合)；然后令SEG20为低电平，使数据存储器和显示屏接口的片选信号CE和SCS有效，使其处于选中工作状态；再令SEG20为低电平使数据存储器的读出控制端OE和显示屏接口的写入控制端信号SWR同时有效；这样由事先确定要访问地址的数据存储器中的数据内容就会输出到数据线SD0-SD7上，通过显示屏接口传递到显示屏接口内的液晶屏控制器中由SA0、SA1确定的寄存器内，这样与通常采用的将数据先从数据存储器读入CPU，再从CPU传送到液晶屏控制器接口方案不同，实现了数据存储器到液晶屏控制器接口的单周期直接传送，具有简便快速的优点，便于无外部总线扩展的CPU使用。
本仪表采用的显示屏为日本NEC公司的8.4英寸TFT彩色点阵式液晶屏6448BC26-01_E及与单片机接口的控制器TFT6448V8-256。该液晶屏控制器支持8位色深，共256色；工作时向显示屏接口(液晶屏控制器)写入屏幕控制信息命令和向指定地址写入显示数据即可。液晶屏控制器有四页显示缓冲存储器，接口总线有最大3M的并行数据带宽，可以独立设定显示页和写入页。当以背景工作方式写入一页完成后切换该页为显示页，即可形成动画。
液晶屏控制器TFT6448V8-256的使用操作方法如下：
1、.显示数据的写入，每一次写一个字节(8位)，对应屏幕上一个点的颜色，一个字节(8位)的数据分为3段，分别对应红(3位)、绿(3位)、蓝(2位)三基色的强度，8位色深，共256色，其意义为：
位7 红色高位
位6 红色中位
位5 红色低位
位4 绿色高位
位3 绿色中位
位2 绿色低位
位1 蓝色高位
位0 蓝色低位
2、液晶屏控制器内部总共有对应4个显示页的显示缓冲存储器，可以设定显示页和写入页，当写入一页完成后切换该页为显示页，这样就形成动画
3、每写入后屏幕坐标点X方向和Y方向显示数据存储器地址可以自动加1(连续写入一行或一列显示数据时不必每次给出屏幕坐标)或不变(通过参数设定)。
4、编程方法：
①写参数(一个字节，8位)(地址信号A0＝1A1＝0)
位7＝1X方向不自动增加；位7＝0X方向自动增加
位6＝1Y方向不自动增加；位7＝0Y方向自动增加
位[5..4]指定当前显示页的页号(0、1、2、3)
位3 保留，为0
位2＝1实现屏幕显示；位2＝0实现屏幕关闭(不显示)；
位[1..0]指定当前写入页的页号(0、1、2、3)
②.写入屏幕点X坐标(0-639；10位分两字节)(地址信号A0＝1；A1＝1)
③.写入屏幕点Y坐标(0-479；9位分两字节)(地址信号A0＝0；A1＝1)
④.写入屏幕点颜色数据，(地址信号A0＝0；A1＝0)
地址自动增加方式，连续写入时不必事先写入X、Y坐标
在图形数据存储器EPROM 27C080芯片中的内容事先用通用编程工具按使用要求写入。地址00000H--00100FH中存放了256个字节用于写入液晶屏控制器的固定数据(0-255)；其数据内容与存放地址低8位相同，需要写入液晶屏控制器某一个数据时，单片机只需给出与之相等的地址就可以在图形数据存储器数据线上输出指定单元的数据(到显示屏接口的数据线上)。图形数据存储器其它地址单元存放与显示图形对应的数据。
实施例1：向TFT6448V8-256液晶屏控制器传输一个数据字节
如图4所示，中心控制单片机通过SEG20使数据存储器和显示屏接口的片选信号CS和SCS有效，使其处于选中工作状态；令SEG0-SEG19给出事先确定好的地址信号组合，再令SEG21为低电平使数据存储器的读出控制端OE和显示屏接口的写入控制端信号SWR同时有效；这样由事先确定要访问地址的数据存储器数据内容就会输出到数据线SD0-SD7上，传递到显示屏接口内液晶屏控制器接口中由SA0、SA1确定的寄存器内，令SEG21为高电平使数据存储器的读出控制端OE和显示屏接口的写入控制端信号SWR同时无效，再通过SEG20使数据存储器和液晶屏控制器接口的片选信号CE和SCS无效，一个字节的数据传输就完成了。
实施例2：向TFT6448V8-256液晶屏控制器传输一个参数数据字节
显示第0页、写入第0页，工作方式为X方向自动增加、Y方向不自动增加。参数数据字节为44H(01000100B)，单片机给出图形数据存储器地址00044H，并确定液晶屏控制器地址信号线SA0＝1、SA1＝0。用实施例1的方法写入1个字节
实施例3：向TFT6448V8-256液晶屏控制器传输一个显示行数据(X起始坐标0，Y起始坐标300，显示数据(640个)放在图形数据存储器地址10000H起始的区域里)
第一步设定X起始坐标，设定(A0＝1A1＝1)，用实施例1的方法写入两个字节00H、00H到液晶屏控制器(X起始坐标0的十六进制形式为0000H)。
第二步设定Y起始坐标，设定(A0＝0A1＝1)，用实施例1的方法写入两个字节01H、2CH到液晶屏控制器(Y起始坐标300的十六进制形式为012CH)。
第三步单片机在图形数据存储器地址线上给出10000H地址。设定(A0＝0A1＝0)，用实施例1的方法将图形数据存储器10000H地址内的一个字节数据写入到显示屏接口。单片机在图形数据存储器地址线上给出的地址加1，重复上面的做法直至完成了本行640个字节的传输为止，屏幕上第300行从左至右就会出现与图形数据存储器10000H-1012CH地址内容对应的640个点的显示图案。
Claims (1)
1.一种CAN总线仪表用分离总线技术液晶屏接口，由中心控制单片机模块、图形数据存储模块、液晶屏接口及其控制器组成，其特征在于：液晶屏控制器的液晶屏接口通过典型的分离总线技术接口接收来自中心控制单片机模块和显示图形数据存储器的显示控制命令和显示图形数据，该中心控制单片机为无扩展外部总线结构、其内部带有CAN总线单元，并通过内部程序存储器中的软件控制输出端口，按规定时序模拟出地址总线信号、片选信号和读写控制信号，图形数据存储器使用中心控制单片机提供的地址线信号、片选信号和读出控制信号，通过图形数据存储器数据线和液晶屏接口数据线的直接对接，液晶屏接口的片选信号与图形数据存储器的片选信号共用；液晶屏接口的写入控制信号与图形数据存储器的读出控制信号共用，外接的图形数据存储器与液晶屏为单向数据并行总线接口，显示控制命令和显示图形数据从图形数据存储器读出的同时，直接写入液晶屏接口，实现单传输周期的液晶屏信息直接传输。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710056065A CN100594540C (zh) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Can总线仪表用分离总线技术液晶屏接口 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710056065A CN100594540C (zh) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Can总线仪表用分离总线技术液晶屏接口 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101118735A true CN101118735A (zh) | 2008-02-06 |
| CN100594540C CN100594540C (zh) | 2010-03-17 |
Family
ID=39054815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710056065A Expired - Fee Related CN100594540C (zh) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Can总线仪表用分离总线技术液晶屏接口 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100594540C (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103093734A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-08 | 佛山市顺德区龙睿电子科技有限公司 | 一种适用于按摩椅手控器的液晶显示器数据控制方法 |
| CN106648519A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 大陆汽车电子(芜湖)有限公司 | 检测仪表用图片实际显示效果的方法 |
-
2007
- 2007-09-12 CN CN200710056065A patent/CN100594540C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103093734A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-05-08 | 佛山市顺德区龙睿电子科技有限公司 | 一种适用于按摩椅手控器的液晶显示器数据控制方法 |
| CN106648519A (zh) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 大陆汽车电子(芜湖)有限公司 | 检测仪表用图片实际显示效果的方法 |
| CN106648519B (zh) * | 2015-10-28 | 2020-02-18 | 大陆汽车车身电子系统（芜湖）有限公司 | 检测仪表用图片实际显示效果的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100594540C (zh) | 2010-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101318473A (zh) | 一种混合动力车综合仪表系统 | |
| CN101118658A (zh) | 混合动力客车用can总线仪表车控信息处理方法 | |
| CN102591326A (zh) | 用于汽车诊断的接口芯片 | |
| CN101493771A (zh) | 一种电控单元程序烧写设备及方法 | |
| CN101114259A (zh) | 一种基于flash架构的处理器片内程序代码存储体及实现代码片内执行的方法 | |
| CN100594540C (zh) | Can总线仪表用分离总线技术液晶屏接口 | |
| CN201788657U (zh) | 基于NiosⅡ软核CPU的LCD控制器 | |
| CN101769988B (zh) | 芯片调试方法、系统和调试模块 | |
| CN101256684B (zh) | 一种混合动力汽车车辆信息记录仪 | |
| CN201177836Y (zh) | 混合动力汽车车辆信息记录仪 | |
| CN108628754A (zh) | 一般及垃圾回收的数据存取方法以及使用该方法的装置 | |
| CN105357799B (zh) | Led显示模组管理装置 | |
| CN1221145A (zh) | 可编程控制器 | |
| CN104900187B (zh) | Led显示牌控制方法及控制装置、led控制卡 | |
| CN204009450U (zh) | 一种装甲车辆总线组合仪表 | |
| CN209199608U (zh) | 读写多光模块eeprom的切换选通装置 | |
| CN111240598A (zh) | 一种基于软硬件结合方式的大容量快速NandFlash存储实现方法 | |
| CN210234792U (zh) | 一种汽车车灯智能控制系统 | |
| CN205677726U (zh) | 一种汽车电子节气门的控制试验平台 | |
| CN202003221U (zh) | 车载中央控制器 | |
| CN202434191U (zh) | 一种航空仪表液晶显示系统 | |
| CN101853236B (zh) | 一种基于双总线的微控制器外设扩展方法 | |
| CN102221715A (zh) | 基于lin总线的雨量传感器检测平台及其检测方法 | |
| CN106874235B (zh) | 一种基于spi串行链路的模拟dpram通信系统及方法 | |
| CN101025898B (zh) | 一种用于lcd驱动电路中双口sram操作冲突的仲裁电路结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100317 Termination date: 20100912 |