随着单片机技术的飞速发展，新型的仪器仪表呈现出操作简单、便携化的趋势。LCD模块能够满足嵌入式系统日益增长的要求，它可以显示汉字、字符和图形，同时还具有低压、低功耗、体积小、重量轻等诸多优点，因而应用十分广泛。
液晶显示模块(LCM)是由控制器、行驱动器、列驱动器、显示存储器和液晶显示屏等器件通过PCB组装成一体的低成本输出设备，被广泛用于各种仪器仪表等设备中。其核心部件LCD控制器是可编程接口芯片，它一方面提供与微控制器(MCU)的接口，一方面连接行/列驱动器。用户对LCD控制器编程就是实现对LCM的操作控制。LCD控制器的功能是接收计算机发来的指令和数据，并向计算机反馈所需的数据信息。
T6963控制模块
T6963控制器型液晶显示模块的驱动控制系统由液晶显示控制器T6963及其外围电路、行驱动器组、列驱动器组和液晶驱动偏电压电路组成。T6963C是一种内置控制器的图形LCD，其面向显示存储器的引脚有8根数据线(D7~D0)、16根地址线(AD15~AD0)和4根控制线，最多能管理64KB大小的显示存储器。T6963C将显示存储器分成3个区，分别是文本显示缓冲区、图形显示缓冲区和字符产生器RAM(CGRAM)区。
采用图形显示方式时，液晶屏显示单元的单位是8×1点阵(称为一个图形显示单位)。每个图形显示单位对应图形显示缓冲区中的一个存储单元。将点阵状态信息写入这个存储单元，则对应的位置就会显示出图形。
采用文本显示方式时，液晶屏显示信息的单位是8×8点阵(称为一个文本显示单位)。每个文本显示单位对应文本显示缓冲区中的8个连续存储单元。但采用文本显示方式时，写入文本显示缓冲区的不是点阵状态信息，而是字符代码，其点阵状态信息(8×8)(即字模)存放在CGRAM中。当8×8的点阵不足以描述一个符号时，则通常用多个字符的组合来描述。例如，一般采用16×16的点阵来描述汉字，将该点阵分为4个8×8的点阵，用4个字符代码描述一个汉字，根据这4个部分的位置关系将4条代码写入相应的文本显示缓冲区。T6963C片内还包含一个字模库CGROM，固化了数字、英文字母和常用符号等128个字符的点阵状态信息。
系统硬件结构
1. 处理器
本文系统中的处理器选用的是ARM7系列AT91SAM7S64，该器件具有64KB的高速Flash、16KB的SRAM以及丰富的外设资源，因而可以给系统设计提供强大的硬件支持。
它包含的主要功能单元是：
PDC(Peripheral Data Controller，外设数据控制器)，可以通过该控制器管理SPI接口和串口。串口作为本系统各部分之间通信的主要手段，而SPI接口作为ARM处理器和A/D、D/A模块之间通信和控制的主要手段。
AIC(Advanced Interrupt Controller，先进中断控制器)，可以通过该控制器产生计时器中断和串口中断，计时器中断可作为本系统分时作业编程的主要手段，而串口中断是数据通信的处理手段。
PIOA(Parallel Input/Output Controller，并行输入/输出控制器)，可以通过该控制器管理ARM系统的各个设备，同时本系统也使用PIOA来控制LCD。
其它功能单元包括看门狗、电源控制器等。可以通过编程对这些控制器进行管理，在IAR开发环境下采用C语言进行编程，并通过JTAG调试接口下载到板上FLASH中运行调试。
2. 液晶屏连接方式
T6963液晶显示模块与处理器的连接方式通常有两种：直接访问方式和间接控制方式。直接访问方式是指处理器以访问存储器或I/O设备的方式控制液晶控制模块工作，模块的数据线与处理器的数据总线连接，片选及寄存器选择由处理器的地址总线提供，读和写操作由处理器的读写操作信号控制；而在间接控制方式中，处理器通过自身或系统的并行接口与液晶控制模块相连，处理器通过I/O接口的操作间接实现对模块的控制。
本系统采用的是直接访问方式，如图1所示。使用ARM处理器AT91SAM7S64的引脚完全可编程和复用功能，以4路模拟显示模块控制信号，8路作为数据线。这样即充分发挥了T91SAM7S64处理器功能强大、资源丰富的优点，又简化了控制并易于实现编程。
图1：ARM与LCD的接口示意图
软件实现
本系统对图形显示方式进行编程。图形显示方式可显示任何形状的图形(包括字符)，在该方式下，T6963C还可以提供对“位”的操作，即通过命令控制液晶屏上的任意一点是否显示。每个点的显示状态用一位二进制信息表示，当这一位信息为“1”时显示屏上相应的点就显示，为“0”时则不显示。
但由于本设计中采用的是32位ARM处理器，而不是8位的51系列，因此在直接控制方式下的编程过程中，应注意数据的对应关系。
1. T6963指令集及时序
T6963拥有一系列操作指令，通过这些指令可以实现对显示屏的控制。在设计过程中，根据T6963的指令系统以及时序信号波形图等进行编程。T6963指令系统见表1。液晶显示模块的控制引脚和读写信号的控制关系如图2所示。
表1：T6963指令表。
图2：T6963信号时序图。
2. 程序流程图
通常液晶显示编程的过程是：首先编写状态查询、写指令、写数据、读数据等子程序；然后编写清屏、画点等基本子程序；在此基础上编写程序以显示字符、数字、汉字及复杂的图形等。每条指令的执行都是先送入参数，再送入指令代码，因此每次操作之前最好先进行状态字检测。
通过对内置T6963点阵式液晶显示的软件设计，可以发现该液晶显示控制模块的控制语句简单、调试方便。T6963C内部通过一根地址线来确定两个寄存器，当地址线为低电平，选择DATA寄存器；当地址线为高电平，则选择COMMAND/STATUS寄存器。在对T6963C发送每条指令或参数前，必须先读取COMMAND/STATUS寄存器以检查T6963C的状态字。状态字节的含义如下：
STA0：1/0，指令读写状态为准备好/忙；
STA1：1/0，数据读写状态为准备好/忙；
STA2：1/0，数据自动读状态为准备好/忙；
STA3：1/0，数据自动写状态为准备好/忙；
STA4：未用；
STA5：1/0，控制器运行检测可能/不能；
STA6：1/0，屏读/拷贝状态为出错/正确；
STA7：1/0，闪烁状态检测为正常显示/关显示。
由于各状态位的含义不同，因此在不同的场合应检测不同的状态位。在CPU对T6963C中每一字节的指令或数据进行读写前，应先将STA0和STA1同时置为“准备好”状态。T6963C模块的控制指令可带有0个、1个或2个参数。在执行每条指令时都是先送入参数(如果有的话)，再送入指令代码。当向T6963C读、写数据或写入命令时，必须严格遵循T6963C的时序。如果送入的参数多于规定个数，则认为最后一次送入的有效。每次操作之前必须先进行状态字检测。图3a给出了显示操作的流程框图。
图3：(a) 显示操作流程框图；(b) 双参数指令传输过程。
以上每个步骤又需要完成以下流程：对于无参数或自动指令，以上过程仅执行1次，单参数指令需执行2次，而双参数指令则需执行3次(前2次传参数，最后1次传指令)。图3b以双参数指令为例给出了指令传输过程。
检测程序如下：
//指令、数据读写状态检查
void RWCheck()
{
unsigned int dat = 0;
do
{
*AT91C_PIOB_CODR=CS;
*AT91C_PIOA_ODSR = DATA_BUS;
*AT91C_PIOB_SODR = A0;
*AT91C_PIOB_CODR = RD;
delay_bus();
dat=*AT91C_PIOA_PDSR;//读出当前PIO管脚状态
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