Перший чорно-білий телевізор з РК-дисплеєм зявився в 1976 р (фірма Sharp) і мав екран 160×120 пікселів Ідея використання подібних екранів в аматорських конструкціях довгий час натрапляла на банальну проблему – занадто дорого для домашніх розробок В останні роки ситуація докорінно змінилася, і монохромні графічні РК-дисплеї GLCD (Graphic Liquid Crystal Display) стали ненабагато дорожче алфавітно-цифрових побратимів

Переваги графічних індикаторів перед символьними очевидні, адже вони дозволяють виводити на екран двомірну растрову картинку з реально впізнаваним зображенням Швидкодії сучасних MK достатньо, щоб відтворювати на РК-дисплеї навіть потокове відео Чим не аналог першого чорно-білого телевізора в кишеньковому Мікроконтроллерні варіанті

З безлічі параметрів, за якими вибирають GLCD, важливим є тип внутрішнього графічного контролера Від нього залежить система команд, фізичний інтерфейс і програмний алгоритм

Відомо близько десятка різновидів БІС контролерів різних фірм виробників У порівнянні з «алфавітно-цифровими» РК-модулями в GLCD присутній нововведення – контролерів може бути декілька і вони доповнюються драйвером сегментів Утворюється пара, яку можна розглядати як «чіпсет», за аналогією з материнськими платами персональних компютерів

У поширених GLCD, сумісних з системою команд контролера KS0108 (фірма Samsung), чіпсет позначається через дріб KS0107/KS0108 або KS0107B/KS0108B Досвідчені розробники знають, що назва «KS0107» відноситься до драйверу сегментів, а «KS0108» – до керуючого контролера Іноді в документах вказують тільки тип контролера KS0108, вважаючи, що наявність мікросхеми драйвера на друкованій платі РК-дисплея само собою зрозуміло

На Рис 243 показана структурна схема GLCD стандарту KS0107/KS0108 з розкладкою 128×64 пікселя Основою служить матриця РК-елементів, скомпонована по ширині в 128 стовпців і по висоті в 64 рядка Щоб засвітити кожну з 8192 точок екрана, потрібно 192 транзисторних ключа, які знаходяться в одному драйвері KS0107 і в двох контролерах KS0108 Кожен контролер має внутрішнє ОЗУ ємністю 4 Кбіт, а також логіку сполучення з зовнішніми пристроями У свою чергу драйвер формує сітку синхросигналов для всієї системи від задає RC-генератора (подробиці в [2-54])

Рис 243 Структурна схема GLCD з організацією 128×64 пікселя

Чому в GLCD дві мікросхеми контролера, а не одна Можна припустити, що з метою уніфікації, оскільки кожна з них відповідає за свій квадрант 64×64 пікселя Пропорційно збільшуючи число квадрантів, можна отримати будь-які розміри екрана від 64×64 до 640×480 пікселів

Графічні РК-дисплеї мають, як обовязковий атрибут, вбудовану світлодіодне підсвічування екрана Її колір визначає фон картинки Наприклад, чорні букви на жовтому фоні Прошитого знакогенератора алфавіту в дисплеї немає Програміст повинен сам сформувати букви, цифри, символи, знаки Алфавіт може бути будь-яким з відомих у світі, і перебільшення тут немає

Уніфікація в цоколевке і назвах контактів, на жаль, відсутній навіть y GLCD з одним і тим же контролером Це мінус, який змушує уважно вивчати даташіта У Табл 26 для прикладу зібрана колекція позначень сигналів, що зустрічаються в GLCD, сумісних з KS0107/KS0108 Особливу увагу слід звертати на повне найменування дисплея Наприклад, Winstar WG12864Aімeeткoнтpoллep KS0108, a WinstarWG12864D – Контролер T6963C, в якому зовсім інша система команд Зустрічаються GLCD з пониженим харчуванням +24 .. +36 В Буває, що підсвічування живиться від +5 В, а індикатор від +3 В і тд

Таблиця 26 Розшифровка сигналів GLCD стандарту KS0107/KS0108

Електричні схеми підключення GLCD до MK схожі один на одного, навіть при різних «чіпсетах» всередині (Мал 244, а .. ж), однак програмне забезпечення буде докорінно відрізнятися Для керування яскравістю підсвічування можна за аналогією використовувати розглянуту раніше схемотехнику з Рис 242, a .. p

а) типова схема підключення модуля GLCD, сумісного з системою команд KS0108 Шінаданних «DB0» .. «DB7» двунаправленная Резистор Л2задает яскравість підсвічування Резистором R1 регулюється контрастність від повністю світлого до повністю темного екрана Негативна напруга на контакті «УЕЕ» -5 .. -8 В виробляється всередині GLCD

б) тип контролера такий же, як на Рис 244, а, але цоколевка і назва висновків GLCD інші Для регулювання контрастності достатньо одного постійного резистора R1 Його опір вказується в даташіте Яскравість підсвічування не регулюється

в) на висновки «CSl», «CS2» графічного дисплея HG1 (128×64) подаються протифазні сигнали, тобто в кожен момент часу звернення проводиться тільки до одного з двох квадрантів пікселів (64×64) Інвертор на транзисторі VT1 скорочує число ліній MK Про

Про Рис 244 Схеми підключення графічних РК-модулів до MK (закінчення):

г) модуль GLCD HG1 має внутрішній контролер T6963 фірми Toshiba Негативна напруга для регулювання контрастності подається ззовні і підлаштовується резистором R2 Резистор R1 визначає яскравість підсвічування Діод VD1 захищає дисплей від подачі на вхід «Vo» позитивного напруги більше, ніж +07 В

д) модуль GLCD HG1 має внутрішній контролер SED1330 фірми Seiko Epson Corp Для регулювання контрастності потрібний зовнішнє двухполярной харчування +5 В

е) схема заміщення джерела негативної напруги GLCD Контрастність регулюється змінним резистором R4 Температурна стабільність підтримується терморезистором RK1 Резистор R3 лінеарізірует температурну характеристику, його опір підбирається експериментально

ж) сигнал початкового скидання для виведення «RES» графічного РК-модуля HG1 не обовязково подавати від MK Його можна сформувати зовнішньої ланцюжком R1, С / Гідність – економія ліній портів MK

Джерело: Рюмік, С М, 1000 і одна мікроконтролерна схема Вип 2 / С М Рюмік – М: ЛР Додека-ХХ1, 2011 – 400 с: Ил + CD – (Серія «Програмовані системи»)