基于ST7920的液晶显示模组LCM12864之自定义字模篇

Hello，大家好，公众号曾经发布了一篇《基于ST7920的液晶显示模组LCM12864之指令篇》，它详尽讲述了芯片ST7920内部DDRAM与屏幕的对应关系，以及如何让相应的模组显示字库中的字符，文章最终的效果类似下图所示。其中，前三行字符是由两个字节的GB2312编码从CGROM（Character Generator ROM，字符生成只读存储器，简单地说，就是一个字库）中查询获得，每个字符由16X16点阵构成，而最后一行是从半宽字符生成只读存储器（HCGROM， Half height CGROM）中查询获得，每个字符由16X8点阵构成（两个字符拼成16X16点阵）。很明显，这些显示的字符都是字库中已经存在的，但是如果想要显示的字符并不存在于字库中，该怎么办呢？我们可以自定义字模，这就是本文讨论的内容。

 

为了保证文章的完整性，我们再次简单回顾一下ST7920内部存储器的基本构成。DDRAM是数据显示存储器（Data Display RAM），该存储器的每个单元都是16位（2个字节），当你往其中写入2个字节的字模地址（不是字模本身，先写高字节，后写低字节），屏幕上就会显示相应字库中定义的字符。GDRAM为图形显示存储器（Graphic Display RAM），与DDRAM不同，我们往其中写入的数据就是字模本身（每次同样写入2个字节，先写高字节，再写低字节），这16位数据就代表屏幕像素的亮灭（0为灭，1为亮）。使用GDRAM也可以显示字库中不存在的字符，但这并非本文的关注点，后续有机会再来讨论。CGRAM也表示字符生成存储器，本质上也是一个字库，只不过我们能够将自己定义的的字模数据写入进去，然后再将相应的字模地址写入到DDRAM即可显示自定义字符。这里重点强调一下CGRAM与DDRAM的区别：DDRAM中的数据只是字模地址，也就是字符相应字模数据的索引，而CGRAM（或CGROM）中字模数据才是真正显示的内容。就如同图书馆一样，CGRAM（或CGROM）中的数据就相当于图书本身，而图书都有一个索引号，这个索引号就相当于DDRAM中的内容（GDRAM中的内容也相当于图书本身，但这些图书没有索引）。如果要让模组显示字库中不存在的字符（就相当于你想借一本图书馆中不存在的图书），就必须首先在CGRAM中创建这个字符（就相当于将图书归入图书馆系统中），然后再将该字符的索引号写入到DDRAM即可（就相当于通过图书的索引号找到相应的图书）ST7920允许用户自定义4个16×16点阵的字符，如下图所示，它们的字模地址分别为0x0000、0x0002、0x0004、0x0006（因为仅B1与B2位有效，相应的值为00，01，10，11，而B0是无效的），它们分别各自代表右侧16个连续CGRAM地址中的数据（整个CGRAM地址空间为0x00~0x3F）。也就是说，如果你想在屏幕上显示自定义的“电”字，则往DDRAM中写入的2个字节数据依次为0x00与0x00。如果想显示汉字“子”，则需要往DDRAM中依次写入0x00与0x02（先写高字节，再写低字节）

 

那字模数据到底以何种顺序写入到CGRAM呢？同样是以2个字节为一个单位写入，完整的一个汉字应该由32个字节构成。以汉字“电”为例，相应的CGRAM数据由左至右（先高字节，再低字节）、从上至下如下图所示。

 

好的，现在开始正式自定义字模！基本思路是，首先需要使用指令定位CGRAM地址到0x00（当然，也可以是0x20、0x40、0x60，只需要注意字模地址不同，但是切勿写入到类似0x21、0x42、0x65等低4位非零的CGRAM地址，因为这样一来，一个完整的汉字字模数据会分别对应2个字模地址，后续显示出来的汉字肯定是不完整的）。当字模数据写入完成后，再使用指令定义到DDRAM地址，最后写入字模地址（此处为0x0000）即可，我们来看看相应发送的数据，如下图所示。

 

其中，设置CGRAM地址指令0x40表示将当前地址计数器指向CGRAM地址0x00，接下来写入32个字节的字模数据后，再将DDRAM首地址设置为代表屏幕左上角的0x80即可显示相应的字符，最后的效果如下图所示（后续写入的“欢迎关注”等汉字依次右移）

 

 

 

放大后的效果如下图所示：

 

 

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