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1602A型LCD显示屏的接口如图(1)所示，该接口属于典型的Motorola总线接口。其信号分为两部分，一部分是控制信号，另一部分是数据信号。控制信号由RS、RW、E组成，全部是单向传输的输入信号。其中RS是数据/指令选择信号，高电平时接口进行数据读写，低电平时接口接收指令。RW信号用于区分读/写操作，当RW为高电平时进行读操作，当RW为低电平时进行写操作。E信号是使能信，在读操作时，在E信号的高电平阶段，数由LCD送到数据总线上；在写操作时，数据总线上的数据数据在E信号的下降沿锁存到LCD的寄存器中。数据总由DB0-DB7组成，是双向传输的信号，用于传输读写操作的数据。该接口没有地址信号，控制信号中的使能信号E兼作地址信号的职责。

图(1) 图(2)

由于51单片机诞生于Intel，所以其总线是Intel标准总线。因此，要把1602A挂在51单片机的总线上，就需要做一些逻辑上的变换。

图(3)

图(3)所示，是一个典型的应用实例。在这个电路中读和写使用地址信号A1进行区分。也就是，地址0x8000和地址0x8001是只能写操作，而地址0x8002和0x8003只能读操作。地址线A0用于区分指令还是数据，所以0x8000和0x8002是指令寄存器地址，而0x8001和0x8003是数据寄存器地址。整个接口的选通由A15实现，只有当A15为"1"时，写信号和读信号才可以传送到LCD的E端子，触发读写操作。

这个电路在低主频时可以很好的工作，但在高主频时会有问题。因为LCD的接口的速度不高，在高主频时会跟不上单片机总线的节拍。为了在高主频下使LCD接口匹配单片机总线的速度，可以在单片机总线上挂接两个端口，再由端口与LCD交换数据。

图(４)

如图(4)所示，可以由74377、74373、74244组成双向接口来驱动LCD。控制信号由74377产生，输数据先锁存在74373中再由74373传输给LCD，输入数据通过74244读回。由于读写时序由软件产生，避免了LCD与单片机总线速度不匹配的问题。

图(5)所示为EPM7128S的出厂逻辑设计中的LCD接口的输出部分。由74377产生LCDRS、LCDRW、LCDE这三个控制信号，分别输出给LCD的RS、RW、E管脚，其中LCDRW信号在输出给LCD的同时，也送给74373的输出使端子OE。在74373中锁存的是待输出的数据，若LCDRW为低电平则74373输出数据信号给LCD。74377的使能信号由CS2和A0的反向信号相"或"产生，对应的地址为0x8041。送给74373的WR信号由CS2和A0通过"或非"门控制，所以对应的地址为0x8040。

图(5)

LCD接口的输入通路如图(6)所示。数据在RD信号有效时，由CS2信号选通后经由两级多路选择器，再通过74244传送到单片机的数据总线上。可以用过地址0x8040读取这一数据。

图(6)

向1602A型LCD写命令字的示例代码如下：

void LCDWriteCmd(unsigned char Cmd) { unsigned char RdData; do { XBYTE[CAddr] = 0x02; // CAddr = 0x8041，74377地址， // 写0x02则 LCDRS = 0，LCDRW = 1， LCDE = 0。 // 先置LCDRW = 1为了使74373在LCD输出之前转为高阻输出 XBYTE[CAddr] = 0x06; // 向74377写0x06，使LCDRS = 1，LCDRW=1，LCDE = 0。 // 发命令给LCD，让其送出状态字 RdData = XBYTE[DAddr]; // DAddr = 0x8040，74244的地址，读回LCD送出的状态字 }while((RdData&0x80) != 0); // 判断BF位是不为"1"，不为"1"则控制器空闲， // 可发送命令给LCD XBYTE[CAddr] = 0x00; // 写74377，使LCDRS = 0，LCDRW = 0，LCDE = 0 // LCDRS = 0，代表写入LCD的是命令字 XBYTE[CAddr] = 0x04; // 写74377，使LCDE = 1 XBYTE[DAddr] = Cmd; // DAddr = 0x8040，是74373的写地址。将命令字写入74373 XBYTE[CAddr] = 0x00; // 写74377，使LCDE = 0，产生一个下降沿， // 将74373中的命令字写入LCD }

向1602A型LCD写显示字符的示例代码如下：

void LCDWriteData(unsigned char WrData) { unsigned char RdData; do { XBYTE[CAddr] = 0x02; // CAddr = 0x8041，74377地址， // 写0x02则 LCDRS = 0，LCDRW = 1， LCDE = 0。 // 先置LCDRW = 1为了使74373在LCD输出之前转为高阻输出 XBYTE[CAddr] = 0x06; // 向74377写0x06，使LCDRS = 1，LCDRW=1，LCDE = 0。 // 发命令给LCD，让其送出状态字 RdData = XBYTE[DAddr]; // DAddr = 0x8040，74244的地址，读回LCD送出的状态字 }while((RdData&0x80) != 0); // 判断BF位是不为"1"，不为"1"则控制器空闲， // 可发送命令给LCD XBYTE[CAddr] = 0x01; // 写74377，使LCDRS = 1，LCDRW = 0，LCDE = 0 // LCDRS = 1，表示写入LCD的是显示字符 XBYTE[CAddr] = 0x05; // 写74377，使LCDE = 1 XBYTE[DAddr] = WrData; // DAddr = 0x8040，是74373的写地址。将命令字写入74373 XBYTE[CAddr] = 0x01; // 写74377，使LCDE = 0，产生一个下降沿， // 将74373中的字符写入LCD }

对1602A型LCD初始化示例代码如下：

/* 设置显示模式，两行，8位数据传输 */ LCDWriteCmd(LCD_CMD_DATA|LCD_CMD_DT_8BIT|LCD_CMD_DT_2LINE); /* 清屏 */ LCDWriteCmd(LCD_CMD_CLR); /* 打开显示，打开光标，光标闪烁 */ LCDWriteCmd(LCD_CMD_SWITCH|LCD_CMD_SW_DISPLAY|LCD_CMD_SW_BAR|LCD_CMD_SW_FLASH); /* 光标自动进移 */ LCDWriteCmd(LCD_CMD_MODE|LCD_CMD_MD_INC); /* 光标回到屏幕起点 */ LCDWriteCmd(LCD_CMD_HOME); /* 光标右移一个字符 */ LCDWriteCmd(LCD_CMD_SHIFT|LCD_CMD_SH_BAR|LCD_CMD_SH_RT);

完整的LCD范例程序，可参见：Hello World 程序

附：1602A型LCD指令集

1.
清屏指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

功能：清除屏幕上的所有字符

2.
HOME指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 0 0 0 1 -

功能：光标回到左上角

3.
输入方式设置指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 0 0 1 M S

功能：设置光标、画面移动方式

M = 1: 数据读、写后光标位置前进

M = 0：数据读、写后光标位置后退

S = 1：数据读、写后画面平移

S = 0：数据读、写后画面不动

4.
显示开关设置指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 0 1 D C B

功能：显示开关控制

D = 1: 显示开

D = 0：显示关

C = 1：光标开

C = 0：光标关

B = 1：闪烁开

B = 0：闪烁关

5.
光标、画面位移指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 0 1 SC RL - -

功能：光标、画面移动控制

SC = 1: 画面平移一个字符

SC = 0：光标平移一个字符

RL = 1：右移

RL = 0：左移

6.
接口设置指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 0 1 DL N - - -

功能：接口设置

DL = 1: 8位数据接口

DL = 0：4位数据接口

N = 1：两行显示

N = 0：一行显示

7.
CG RAM 地址设置指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0

功能：设置CG RAM地址

8.
DD RAM 地址设置指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 0 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

功能：设置DD RAM地址

9.
读控制器状态指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

0 1 BF A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

功能：读状态字

BF = 1: 控制器忙

BF = 0：控制器空闲

A6 - A0：最近一次地址设置的值

10.
写数据指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

功能：写数据到显存中

11.
读数据指令：

RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0

1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

功能：从显存中读数据