沼津高専 電子制御工学科
MIRS0202 LCD技術調査報告書
MIRS0202-TECH-0005
改訂記録
版数
 作成日
 作成者
 承認
 改訂内容
A01
 2002.12.16
 山田
初版

目次

  1. 目的
  2. ＬＣＤとは
  3. ＭＩＲＳで使用するＬＣＤについて
      a.)概略図
      b.)仕様
  4. 液晶ディスプレイ制御モジュール
      a.)ＬＣＤ動作制御モジュール
      b.)データ制御モジュール
      c.)インターフェイス
      d.)表示機能

1.目的

　MIRSの状態を表示させるために用いるLCDの機能を理解することが,このドキュメントの目的である。

2.LCDとは

　LCDとは液晶ディスプレイ（LCD＝Liquid Crystal Display）の略で、液晶を使った文字や絵の表示装置全般をさす。
　フラットパネルディスプレイの中で広く利用されている。
　LCDはFPGAボード液晶ディスプレイ制御モジュールと呼ばれる、主に2つのモジュールによって制御される。
　MIRSではこのLCDパネルを使用しMIRSの状態を文字で表示します。今回のLCDは16文字2行です。

3.ＭＩＲＳで使用するＬＣＤについて

 a.)外観

b.)仕様

概略仕様
品　名
 SUNLIKE製液晶モジュール SC1602BS
外形寸法
 W　85mm　D　12.7mm　H　30mm
電　源
 5V,0.6mA
コネクタ
 14ピンピンヘッダ型コネクタオス（半田付け）
販売元
 秋月電子通商
価格
 1,300円
内臓LSI
 日立ドットマトリクスドライバ44780U
表示桁数
 16文字×2行
表示機能
 カーソル、文字反転、文字ブリング、表示オン・オフ可
IF
 4ビット　OR　8ビット
文字
 5×7ビット　192種類　キャラジェネ8文字
論理文字位置（1行目）
 1〜16文字目
論理文字位置（2行目）
 41〜56文字目
絶対最大定格
電源電圧（Vcc−GND）
 -0.3〜+7.0（V)
入力電圧
 -0.3〜Vcc+0.3（V)
動作温度
 -30〜+75(℃）
保存温度
 -55〜+125(℃）

4.液晶ディスプレイ制御モジュール

　MIRSATLM FPGAボード液晶ディスプレイ制御モジュールはLCDの制御を行うためのものであり、FPGAボード内のFPGAチップに構成される。
この機能を実現するためにMIRSXATLM FPGAボード液晶ディスプレイ制御モジュールでは以下のような機能構成を持つ。


Fig.1 FPGAボード液晶ディスプレイ制御モジュールの機能構成図(lcd.jpg)
a.)LCD動作制御モジュール

 このモジュールはLCD(SC-1602BS)にデータを書きこみ・読み出しするのに必要なEnable信号、R/W信号を生成している。
具体的にはISA-BUSのIO制御信号をLCDの制御信号に変換し出力している。
ISA-BUS,LCDの信号に関するタイミングチャートを以下に示す。
詳細に関しては「HITACHI　ドットマトリクス液晶表示コントローラドライバ（HD44780U）」の仕様書を参照のこと。


LCDモジュールタイミングチャート(Write) (lcd_w.jpeg)


LCDモジュールタイミングチャート(Read) (lcd_r.jpeg)

b.)データ制御モジュール

このモジュールはISA-BUS−LCD間のデータの流れを制御している。
IOR,IOWの信号からR/W信号を作りだしその信号によりデータのRead,Writeの方向が決まる。
この回路ではスリーステートによりデータの方向を制御しており、信号がRの場合はLCD→ISA、Wの場合はISA→LCDの方向にデータが流れる仕組みになっている。

 c.)インターフェース

液晶ディスプレイ制御モジュールのインターフェース
信号名
 方　向
 対　象
 概　要
LCD_ADD0
 IN ISA-BUS lcd制御モジュール選択信号
LCD_ADD1
 IN ISA-BUS RS信号
B_RESET
 IN ISA-BUS ISA-BUSのRESET信号
B_IOR
 IN ISA-BUS ISA-BUSのIOR信号
B_IOW
 IN ISA-BUS ISA-BUSのIOW信号
CLK
 IN ISA-BUS Clock
E
 OUT LCD Enable信号
R/W
 OUT LCD R/W信号
B_SD0〜B_SD15
 INOUT ISA-BUS データ信号
DB0〜DB15
 INOUT LCD データ信号

d.)表示機能

LCDでは文字を表示するためにJISコードを用いている。
下のJISコード表からもわかるようにISAバスから送られる8ビットのデータがそのままLCDに表示できるデータとなる。
参考文献
・MIRS0001のＬＣＤ技術調査
・MIRSATLM 液晶ディスプレイ制御モジュール取扱い説明書
・MIRSATLM LCDデバイスドライバ取扱説明書
・LCD photo