在(原创)uClinux下控制LCD16207等字符设备显示中，我做了关于uClinux下控制LCD16207的实验，里面关于驱动以及LCD16207的最底层知识我没有详细讲，这里呢，我再详细分析一下LCD16207的工作原理。
一、LCD16207工作原理
1、DE2下LCD16207规格
2、管教定义及含义
3、工作原理
上面我们可以看到，LCD的显示实质上是MPU控制LCD控制器的一个过程，这里面才用的是HD44780这个控制器，我们配置了这个控制器，就控制了这个LCD。
4、LCD控制器的一些寄存器
LCD显示是由一个LSI控制器控制，他包含两个寄存器，命令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）。
IR寄存器存储一些指令代码，包括显示清零、光标移位以及地址信息，这些信息都是为了显示数据RAM（DDRAM）和字符产生RAM（CGRAM）服务。数据寄存器（DR）暂时存放从DDRAM和CGRAM写或者读的数据。当把地址信息写入IR寄存器之后，数据就从DDRAM或者CGRAM存储到DR。
RS和R/W信号的线不同搭配产生不同的功能，如下图所示:
注:上面写错了，应该是DB0 to DB6
RS R/W
1、为00时，表示写入命令道命令寄存器；
2、为01时，表示读地址信息，这里面低7位表示的是AC counter，最高位表示忙信号；
3、为10时，表示写数据，将数据从DR到DDRAM或者CGRAM；
4、为11时，表示读数据，将数据从DDRAM或者CGRAM到DR。
解释几个术语：
1、Busy Flag(BF)忙信号
当RS=0以及R/W=1，忙信号将会输出到DB7上，当忙信号为1时，表示LSI控制器处于忙碌状态，下一个指令将不会接受。所以在输入下一个指令的时候，必须保证忙信号无效。
2、地址计数器（AC）
这个地址计数器是为DDRAM和CGRAM计数的。
3、数据显示存储器(DDRAM)
数据显示寄存器存储的是要显示的数据。
下面的图很好解释了地址计数器和DDRAM在LCD中的位置。
LCD的第一行的地址为00到0F，第二行地址为40到4F，计数器就产生地址，这样就从相应的地址取数据。
这里面关于DDRAM和CGRAM一些问题，我还是没有搞清楚，也就是我我只能利用CGROM里面的数据来输出到LCD上，自己并不能创造一些汉字，希望有人指点一下。以后能学会，暂时还没用到这一块。
5、指令表
1、清零命令
写入的命令是0x01，作用是设置DDRAM的内容为00H并设置DDRAM地址为00H。命令执行的时间是1.53ms，时钟270KHZ，下同。
2、返回到最初的位置
写入的命令是0x02或者0x03，最后一个位置不关心，作用是将DDRAM地址设为00H，不改变DDRAM的内容，同时复位光标的位置，执行时间为1.53ms。
3、模式设置
DB2为1，DB1 I/D表示的是光标移动的方向，DB0表示的是移动显示的使能位。执行时间为39us。
4、显示开关控制（参数）
DB2表示的是数据显示的开或关，DB1表示的是光标的开或关，DB0表示的是光标闪烁的开或关。执行时间为39us。
5、光标和显示移位
不改变DDRAM的内容。执行时间为39us。
6、功能设置
DB4表示的是显示8位模式还是4位模式，DB3表示的是一行还是两行显示，DB2表示的是5*11模式还是5*8模式。执行时间为39us。
7、设置CGRAM地址
8、设置DDRAM地址
9、读忙信号和地址信息
执行时间为0us。
10、读/写RAM的数据，包括DDRAM和CGRAM。
6、读写时序
具体参数其实大家在看verilog语言的时候，是不需要多关心的。下面我们来看一看一个基于AVALON总线的LCD的Verilog控制器代码。说的再多，还不如来看看下面的代码。
1 module LCD_Controller ( // Avalon总线接口
2 avs_s1_writedata,
3 avs_s1_address,
4 // avs_s1_read,
5 // avs_s1_readdata,
6 avs_s1_write,
7 csi_clockreset_clk,
8 csi_clockreset_reset_n,
9 // LCD Interface
10 avs_s1_export_o_LCD_DATA,
11 avs_s1_export_o_LCD_RW,
12 avs_s1_export_o_LCD_EN,
13 avs_s1_export_o_LCD_RS );
14 // CLK
15 parameter CLK_Divide = 200 ;
16
17 // Avalon总线接口
18 input [ 7 : 0 ] avs_s1_writedata;
19 // output [7:0] avs_s1_readdata;
20 input [ 1 : 0 ] avs_s1_address;
21 input avs_s1_write;
22 // input avs_s1_read;
23 input csi_clockreset_clk;
24 input csi_clockreset_reset_n;
25
26 // LCD Interface
27 inout [ 7 : 0 ] avs_s1_export_o_LCD_DATA;
28 output avs_s1_export_o_LCD_EN;
29 output avs_s1_export_o_LCD_RW;
30 output avs_s1_export_o_LCD_RS;
31
32 // Internal Register
33 // reg oDone;
34 reg [ 9 : 0 ] Cont;
35 reg [ 1 : 0 ] ST;
36 reg oDone;
37
38 reg [ 7 : 0 ] mLCD_DATA;
39 reg mLCD_EN;
40 reg mLCD_RW;
41 reg mLCD_RS;
42
43 assign avs_s1_export_o_LCD_DATA = mLCD_RW ? 8 ' hzz : mLCD_DATA;
44 assign avs_s1_export_o_LCD_RW = mLCD_RW;
45 assign avs_s1_export_o_LCD_RS = mLCD_RS;
46 assign avs_s1_export_o_LCD_EN = mLCD_EN;
47
48 // state
49 localparam LCD_INIT_STATE_0_WAIT_POWER_UP = 2 ' h0,
50 LCD_INIT_STATE_1_SEND_COMMAND = 2 ' h1,
51 LCD_INIT_STATE_2_WAIT_EN = 2 ' h2,
52 LCD_INIT_STATE_3_DONE = 2 ' h3;
53
54 always @( posedge csi_clockreset_clk or negedge csi_clockreset_reset_n)
55 begin
56 if ( ! csi_clockreset_reset_n)
57 begin
58 mLCD_EN <= 1 ' b0;
59 Cont <= 0 ;
60 ST <= 0 ;
61 end
62 else
63 begin
64 begin
65 case (ST)
66 LCD_INIT_STATE_0_WAIT_POWER_UP:
67 begin
68 ST <= LCD_INIT_STATE_1_SEND_COMMAND;69 end
70 LCD_INIT_STATE_1_SEND_COMMAND:
71 begin
72 if (avs_s1_write == 1 ' b1)
73 begin
74 mLCD_DATA <= avs_s1_writedata[ 7 : 0 ];
75 mLCD_RW <= avs_s1_address[ 0 ];
76 mLCD_RS <= avs_s1_address[ 1 ];
77 mLCD_EN <= 1 ' b1;
78 ST <= LCD_INIT_STATE_2_WAIT_EN;
79 end
80 end
81 LCD_INIT_STATE_2_WAIT_EN:
82 begin
83 if (Cont < CLK_Divide)
84 Cont <= Cont + 1 ;
85 else
86 ST <= LCD_INIT_STATE_3_DONE;
87 end
88 LCD_INIT_STATE_3_DONE:
89 begin
90 mLCD_EN <= 1 ' b0;
91 Cont <= 0 ;
92 ST <= LCD_INIT_STATE_0_WAIT_POWER_UP;
93 end
94 endcase
95 end
96 end
97 end
98
99 endmodule
这个代码，利用状态机实现将50M的时钟分频到270KHZ的效果，在第一个状态的时候，缓冲一下，进入第二个状态，判断是否写入命令，进而写入命令；在第三个状态进行时钟延迟，这里相当于分频效果，最后进入完成状态。这个代码是参照系统default程序中的一个代码写的，在SOPC Builder里面得到了验证，能够利用软件往LCD里面写东西。
关于uClinux下LCD的驱动，之前一篇文章没写多少，下次再重新写一下吧！