Учебный курс. Подключение lcd к микроконтроллеру. Разбираемся с флагом занятости.
13/11/2009 - 23:22
Pavel Bobkov
Для выполнения команд или вывода данных контроллеру символьного lcd требуется определенное время. Поэтому в конце функций записи мы использовали программные задержки в 40 us. Это вполне работоспособное решение, однако не единственно возможное.
Контроллер символьного lcd имеет флаг занятости BF. Он устанавливается в 1, когда контроллер выполняет внутреннюю работу и сбрасывается, когда контроллер освобождается. Вместо программной задержки можно опрашивать состояние этого флага и запускать цикл записи команд/данных только когда флаг сброшен.
Для 8-ми разрядной шины процедура чтения флага занятости и адреса выглядит следующим образом:
1. Настроить порт микроконтроллера на вход
2. Установить RW = 1
3. Установить RS = 0
4. Установить E = 1
5. Считать значение байта данных с шины DB7…DB0
6. Установить E = 0
7. Установить RW = 0
8. Настроить порт на выход
7 бит считанного байта – будет флагом занятости BF. Биты с 6 по 0 – значение адресного счетчика. Сейчас нас интересует только флаг занятости.
Оформим эту последовательность в виде функции, а шаги с 4 по 6 засунем в цикл. Условием выхода из цикла будет сброс флага.
#define FLAG_BF 7
#pragma inline = forced
void LCD_Wait(void)
{
unsigned char data;
DDRX_DATA = 0; //конфигурируем порт на вход
PORT_DATA = 0xff; //включаем pull-up резисторы
SetBit(PORT_SIG, RW); //RW в 1 чтение из lcd
ClearBit(PORT_SIG, RS); //RS в 0
do{
SetBit(PORT_SIG, EN);
_delay_us(2);
data = PIN_DATA; //чтение данных с порта
ClearBit(PORT_SIG, EN);
}while((data & (1<<FLAG_BF))!= 0 );
ClearBit(PORT_SIG, RW);
DDRX_DATA = 0xff;
}
Ничего нового, только качестве цикла мы использовали do…while. Он сначала выполняет блок кода, а затем проверяет условие повтора цикла. Таким образом цикл всегда выполняется хотя бы раз.
Исправление кода
Теперь состыкуем функцию ожидания готовности дисплея LCD_Wait() c функциями записи команд/данных.
//функция записи команды
void LCD_WriteCom(unsigned char data)
{
LCD_Wait(); //ожидание готовности дисплея
ClearBit(PORT_SIG, RS); //установка RS в 0 - команды
LCD_CommonFunc(data);
}
//функция записи данных
void LCD_WriteData(unsigned char data)
{
LCD_Wait(); //ожидание готовности дисплея
SetBit(PORT_SIG, RS); //установка RS в 1 - данные
LCD_CommonFunc(data);
}
Надеюсь вы не забыли, что в предыдущей статье я вынес общие куски кода в отдельную встраиваемую функцию. Ее тоже нужно подправить - удалить программную задержку _delay_us(40);
#pragma inline = forced
void LCD_CommonFunc(unsigned char data)
{
PORT_DATA = data; //вывод данных на шину индикатора
SetBit(PORT_SIG, EN); //установка E в 1
_delay_us(2);
ClearBit(PORT_SIG, EN); //установка E в 0 - записывающий фронт
}
Исправим функции вывода строк следующим образом.
//функция вывода строки из флэш памяти
void LCD_SendStringFlash(unsigned char __flash *str)
{
unsigned char data;
while (*str)
{
data = *str++;
LCD_WriteData(data);
}
}
//функция вывда строки из ОЗУ
void LCD_SendString(unsigned char *str)
{
unsigned char data;
while (*str)
{
data = *str++;
LCD_WriteData(data);
}
}
Все готово. Жмем F7. У меня все прошло без ошибок, но это не значит что программа работает. Прошиваем микроконтроллер ... и?
Уффф... работает.
Директивы условной компиляции
Алгоритм чтения флага занятости потяжелее программной задержки в плане объема кода, но дает преимущество в быстродействии. Однако с помощью директив условной компиляции можно совместить два куска кода в одной функции, и предоставить пользователю (ну или себе) возможность выбора подходящего варианта. Делается это так.
В хедере:
#define CHECK_FLAG_BF
В сишном файле:
void LCD_Wait(void)
{
#ifdef CHECK_FLAG_BF
//код реализующий опрос флага занятости
#else
//программная задержка
#endif
}
Буквально это означает, что если определена константа CHECK_FLAG_BF, то компилироваться будет код опроса флага занятости, в противном случае – программная задержка. Так как в хедере мы определили нужную константу, функция ожидания готовности дисплея будет опрашивать флаг. Но если константу закомментировать, то функция будет состоять из программной задержки.
#pragma inline = forced
void LCD_Wait(void)
{
#ifdef CHECK_FLAG_BF
unsigned char data;
DDRX_DATA = 0; //конфигурируем порт на вход
PORT_DATA = 0xff; //включаем pull-up резисторы
SetBit(PORT_SIG, RW); //RW в 1 чтение из lcd
ClearBit(PORT_SIG, RS); //RS в 0 команды
do{
SetBit(PORT_SIG, EN); //EN = 1
_delay_us(2);
data = PIN_DATA; //чтение данных с порта
ClearBit(PORT_SIG, EN); //EN = 0
}while((data & (1<<FLAG_BF))!= 0 ); //пока флаг не сброшен, крутимся в цикле
ClearBit(PORT_SIG, RW);
DDRX_DATA = 0xff;
#else
_delay_us(40);
#endif
}
Проверим не обманул ли я вас.
В настройках проекта устанавливаем разрешение выдачи файла листинга.
Project > Options…
С/С++ Compiler >List галочка Output List File
Включаем оптимизацию по размеру на максимум
С/С++ Compiler > Optimizations
Сохраняем.
Сейчас строчка #define CHECK_FLAG_BF не закомментирована.
Жмем F7.
Открываем файл листинга - 170 байтов.
Закомментируем #define CHECK_FLAG_BF и снова запустим компиляцию. Теперь - 144 байта.
Значит не обманул.
Файлы
Проект для IARa. Проект для WINAVR.