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一文搞懂8080协议

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什么是 8080 协议?8080 时序也叫因特尔总线,一般mcu(mpu)模式的lcd上。Inter总线控制线有四根:RD:写使能WR:读使能DC(RS):数据/命令CS:片

什么是 8080 协议?

8080 时序也叫因特尔总线,一般mcu(mpu)模式的lcd上。

Inter总线控制线有四根:

  • RD:写使能
  • WR:读使能
  • DC(RS):数据/命令
  • CS:片选

LCD控制及传输数据所需要的管脚:

管教名称功能描述
CS片选信号
DC(RS)数据或者命令管脚(1:数据读写,0:命令读写)
WRMCU(MPU)向LCD写入数据控制线,上升沿有效,写数据时 RD拉高
RDMCU (MPU) 从LCD读数据控制线,上升沿有效,读数据时,WR拉高
DB[x:0]8/9/16/18bit 双向数据总线,一般8位MCU接口用的比较多
RST硬件复位 LCD 信号
BLLCD背光信号
IM2/IM1/IM0接口控制. IM2=0 串行,IM2 =1,IM1=0,IM0=0,6800/8080 8bit 并行接口;IM1=0,IM0=1,6800/8080 16bit 并行接口;IM1=1,IM0=0,6800/8080 9bit 并行接口;IM1=1,IM0=1,6800/8080 18bit 并行接口;
P686800/8080 选择。0 表示8080,1 表示6800

读写数据

读时序图

通用时序图如下:

读数据的过程:

  • CS 拉低,选中
  • DC/RS 为高(读数据)
  • WR 为高,禁止写
  • 在RD的上升沿,读线上的数据(D[0:7]),假设8位 8080并口
  • CS 拉高,取消片选

伪代码:

LCD_CS = 0; //开始片选 nLCD_DC = 1; //读数据 nLCD_WR = 1; //禁止写 nLCD_RD = 0; //开始读ndata = DATAIN();//读取数据 nLCD_RD = 1; //结束读nLCD_CS = 1; //结束片选

写入数据

写时序图


写数据的过程:

  • CS为低,选中
  • RD为高, 禁止写
  • DC/RS为高(写数据,写命令拉低)
  • 在WR的上升沿,使数据写入到 驱动 IC 里面
  • CS为高,结束一组数据读取

伪代码:

LCD_CS = 0; //开始片选 nLCD_RD = 1; //禁止读 nLCD_DC = 1; //写数据 nDATAOUT(Data); //输出数据 ,先准备好数据,然后上升沿一次性更新到lcdnLCD_WR = 0; //写入开始 nLCD_WR = 1; //写入结束 nLCD_CS = 0; //结束片选

实列演示:GPIO 模拟读写时序

以GC9106 这块LCD 驱动IC为例,介绍一下,如何根据datasheet,去模拟读写操作,方便后续遇到新的屏幕,可以快速入手。事实上,大部分时候,我们的主控一般都会存在lcd控制器,支持读写操作,只需要配置寄存器即可。不过通过GPIO模拟,对整个过程会有更新的认识。

第一步:根据硬件确认屏幕所接接口,确认引脚及协议:以8080 8位并行为例

协议:8080时序

引脚:LCD_CS、LCD_RD、LCD_WR、LCD_DC、LCD_Data[7:0]

第二步:根据 datasheet 阅读读写时序

  • 读时序

驱动IC会在下降沿产生数据,主控(MCU)在上升沿从D[7:0] 读数据

整个读数据的过程,分为两步:写入一个command address, 读数据。

写入cmd:

读数据:根据时序图,真正读数据的过程中,第一个周期的数据是无效的,这个可以很好的解释command列表中,为何第一次数据都是dummy data

  • 写时序

主控(MCU)会在下降沿产生数据,驱动IC在上升沿从D[7:0] 读数据


整个写数据的阶段分为两个:写命令和写数据,唯一的区别是DC不一样。

第三步:查看command列表。这里以读ID为列(04H)



  • 阅读command信息
  • 根据timing,先写入一个cmd(04H)
  • 紧接着,读四次数据。
  • 舍弃第一个数据(dummy data)
  • 注意:初始状态和初始值。如果读不出来数据,可能是上电时序的问题,这个时候可以通过硬件GPIO 复位一下lcd,然后在读取数据。

write_cmd(0x04);nread_data(); //dummy datanID0 = read_data();nID1 = read_data();nID2 = read_data();

第四步:模拟基本读写时序操作。根据通用8080协议时序即可

此处用伪代码表示思路即可:

static void write_lcd_dc(int isCmd, unsigned int value)n{n LCD_CS = 0; /* 拉低 */n LCD_RD = 1; /* 禁止读 */n if (isCmd == 1) {n LCD_DC = 0; /* 拉低 写命令 */n } else {n LCD_DC = 1; /* 拉高 写数据 */n }n data_out(value); /* 准备数据 */n LCD_WR = 0; /* 拉低 */n delay10us(); /* 上升沿更新数据*/n LCD_WR = 1; /* 拉高*/n delay10us();n LCD_CS = 1; /*拉低, 取消片选*/n}nnstatic void data_out(unsigned int value)n{n /* 假设 data[0:8] 在一组GPIO上,并且连续n * 设置data[0:8] 为输出状态,切默认都输出0n */n int i = 0;n for (int i = 0; i < 8; i++) {n LCD_Data[i] = ((value >> i) & 0x01);n }n}nnstatic unsigned int read_lcd_data()n{n int ret = 0;n LCD_CS = 0; /* 拉低,选中 */n LCD_WR = 1; /* 拉高, 禁止写 */n LCD_DC = 1; /* 拉高,表明将要读数据 */n LCD_RD = 0; /* 拉低, 开始读数据*/n delay10us();n ret = data_In(); /* 读数据*/n delay10us();n LCD_RD = 1;/* 拉高, 结束读数据 */n delay10us();n LCD_CS = 1; /* 取消片选*/n n return ret;n}nnstatic unsigned int data_in()n{n int ret = 0;n /* 假设 data[0:8] 在一组GPIO上,并且连续n * 设置data[0:8] 为输入状态n */n int i = 0;n for (int i = 0; i < 8; i++) {n ret |= (gpio_get_value(LCD_Data[i]) << i);n }n n return ret ;n}


总结

本文介绍了8080协议的基础时序,以及通用的读写操作,旨在了解学习8080协议。然后通过实际的lcd 驱动IC 应用举例,介绍如何阅读 lcd datasheet.通过GPIO 模拟读写操作,达到对整个协议的理解。

事实上,大多数情况下,我们不需要亲自模拟时序,调试一款新屏时,一般通过配置lcd控制器,会自动模拟时序,只需要将原厂的setting,按照对应的规则,加入到驱动中即可。当然,也可以通过gpio模拟读写,将lcd的setting,通过自己模拟的读写接口,设进去。

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