摘 要：根据液晶驱动芯片HTl621的性能特点和组成结构，结合飞思卡尔微控制器MC9S08AW32，论述了一种家电液晶显示系统的设计。对HT1621在该液晶显示系统设计中的实际应用做了详细论述，重点阐述了该系统的硬件构成和软件设计过程，并给出了硬件接口框图和软件流程图。该液晶显示系统具有显示稳定，功耗低，界面友好等优良性能，并且节省了微控制器I/O口资源。
关键词：MC9S08AW32；HT1621；家电；液晶显示；硬件设计；软件设计
0 引 言
液晶显示系统是家电控制系统的重要组成部分。家电液晶显示系统通过液晶显示模块(Liquid Crys-tal Display)将其工作状态和时间等重要信息显示出来，用户根据这些信息下达操作指令到微控制器进行处理，从而实现对家电功能的控制。液晶显示模块不仅可以生动地显示图形、汉字及字符，而且功耗小，工作电压低，因此在现代家电产品中的应用越来越广泛。家电液晶显示系统主要包括液晶显示模块LCD、背光源、液晶驱动芯片HT1621、飞思卡尔微控制器MC9S08AW32和按键模块等。在此，根据HT1621的性能特点、组成结构和编程方法，结合MC9S08AW32，对HT1621在家电液晶显示系统中的实际应用作了详细论述，阐述了该系统的硬件设计和软件设计过程，并给出了该系统的硬件接口框图和软件流程图。
1 液晶驱动芯片HT1621介绍
1．1 HT1621的特性
HTl621是台湾盛群(HOLTEK)公司推出的128段(32×4)内置存储器的多功能驱动器，可以驱动多段LCD字符是其主要特征。HTl621可以构成LCD显示模块和显示系统，与微控制器的通信仅需要3～4根，同时它还包括了一个省电命令，有效地减少了系统的功耗。HTl621是48引脚的SSOP封装，具有很多优良的特性，其主要特性如下：
(1)工作电压2．4～5．2 V；
(2)内嵌256 kHz RC振荡器；
(3)节电命令可用于减少功耗；
(4)一个32×4段的LCD驱动器；
(5)一个内嵌的32×4位显示RAM内存；
(6)三种数据访问模式。
1．2 HT1621内部系统结构
HT1621内部系统结构包括显示内存(RAM)、系统振荡器、看门狗定时器、声音发生器和LCD驱动器等。下面仅介绍与该设计相关的显示内存(RAM)和LCD驱动器。
1．2．1 显示内存(RAM)
静态显示内存RAM，以32×4位的格式储存所显示的数据。RAM的数据可直接映射到LCD驱动器；RAM中存储的数据可用READ，WRITE和READ-MODIFY-WRITE命令访问。图1是从RAM到LCD驱动器的映像。
1．2．2 LCD驱动器
HT1621是一个128段(32×4)的LCD驱动器。它可由软件配置成1／2或1／3的LCD驱动器偏压和2，3或4个公共端口。这一特性使HT1621适用于多种LcD应用场合。LCD驱动时钟由系统时钟分频产生；LcD驱动时钟的频率值保持为256 Hz，由频率为32．768 kHz的晶振、片内Rc振荡器或外部时钟产生；LcD驱动器相关命令参见表1。
3．1 HTl621的初始化及控制时序
HTl621是可编程芯片。根据HT1621的命令和数据代码，通过把下面的宏定义程序“写”到HT1621，完成HTl621的初始化以及与“写”数据和命令相关的模式的设置。
图2 是HT1621的“写”命令和数据的信号时序图。
根据图2“写”命令和数据的信号时序图，以及MC9S08AW32的端口定义，通过下面的赋值语句和宏定义，初始化MC9S08AW32对HTl621的三个控制端口为“输出”，完成3个端口的高低电平设定。
3．2 软件设计流程图
软件设计流程图如图3所示。
4 结 语
该设计主要应用于家电控制系统的显示部分。液晶显示系统是家电控制系统的重要组成部分。MC9S08AW32和HT1621都具有高性能、低功耗、可靠性高等优点。目前，将两者相结合，已经成功应用于电饭煲、冰箱、空调、洗衣机等家电液晶显示系统。实践证明，该显示系统不仅显示稳定，功耗小，设计、使用方便，而且通过节省单片机I／O口，降低了生产成本，达到工业上对显示系统性能的要求。
粗体100即“100”表示命令模式类型。如果执行连续的命令，除了第一个命令，其他命令的模式类型码将被忽略。LCDOFF命令使LCD偏压发生器失效，从而关闭LCD显示；LCD ON命令使LCD偏压发生器有效，从而打开LCD显示。BIAS&COM是LCD模块的相关命令，可以使HT1621与大多数LCD模块相兼容。
1．3 HTl621命令格式
HT1621可以用软件设置。两种模式的命令可以配置HTl621和传送LCD所显示的数据。HTl621的配置模式称为命令模式，命令模式类型码为100。命令模式包括系统配置命令，系统频率选择命令，LCD配置命令，声音频率选择命令，定时器／WDT设置命令和操作命令。
数据模式包括READ，wRITE和READ-MODI-FY-WRITE操作，表2是数据和命令模式类型码表。模式命令应在数据或命令传送前运行。如果执行连续的命令，命令模式代码即100，将被忽略。当系统在不连续命令模式或不连续地址数据模式下，端口CS应设为“1”，而且先前的操作模式将复位。当端口CS返回“0”时，应先运行新的操作模式类型码。
2 液晶显示系统硬件电路的设计
2．1 MC9S08AW32微控制器
MC9S08Aw32微控制器是美国飞思卡尔半导体公司开发的基于高性能HCS08核的系列成员之一。它包含众多有价值的特性，如20 MHz内部总线频率，32 KB片上在线可编程FLASH存储器，2 KB片上RAM，灵活而无需外部元件的内部时钟发生器，低压检测、高性能的模／数转换器(ADC)，串行通信模块等。即使在各类恶劣环境下，MC9S08Aw32亦可达到极佳的EMC性能。
2．2 硬件接口电路
液晶显示系统硬件接口电路主要包括微控制器MC9S08Aw32、液晶显示模块LCD、背光源、液晶驱动芯片HT1621和按键模块以及电阻、电容元器件等，如图l所示。