关于GD32F190系列MCU驱动段码式液晶屏的性能分析和应用
gd32f190
日常生活中常见到段码式液晶屏幕。它有普通的数码管的特征，又有点阵lcd的特征，固定的图形，省成本而又好看。全新的gd32f190系列5v宽电压高抗噪cortex-m3内核mcu，内置了段码式lcd控制器可直接驱动256(8×32)个段码以实现高质量、高对比度的液晶显示。那么，我们就来一起了解一下！
段码式液晶屏的重要参数：工作电压、占空比、偏压比。这三个参数非常重要，必须都要满足。
段码式液晶屏的驱动方式：根据 lcd 驱动原理可知，lcd像素点上只能加上ac电压，lcd显示器的对比度由com脚上的电压值减去seg脚上的电压值决定，当这个电压差大于lcd的饱和电压就能打开像素点，小于lcd阈值电压就能关闭像素点。
不要以为用mcu来驱动就认为段码lcd是直流驱动的，其实，段码屏是交流驱动，就是用矩形波、正弦波来驱动。段码屏主要有两种引脚：com和seg，跟数码管很像。通常，为了节约驱动口，将多个背电极连在一起，形成公共背电极端：com。另外，再将属于不同com的段电极连接在一起，形成公共段电极端：seg。当在某个com和某个seg之间加了足够的交流电压之后，就会将对应的段点亮（实际上是变黑）。但是，压差必须是交替变化，例如第一时刻是正向的3v，那么第二时刻必须是反向的3v。注意一点，如果在lcd加上稳定的直流电压，不但不能正常显示，时间久了还会损坏lcd。
还有两个重要的参数，分别是占空比(duty) 和偏置(bias)。由于段码屏一般是采用时分动态扫描的驱动模式，在此模式下，每个com的有效选通时间与整个扫描周期的比值即占空比(duty)是固定的，等于1/com数。由于lcd的seg/com的驱动波形为模拟信号，而各档模拟电压相对于lcd输出的最高电压的比例就称为偏置，而一般来讲，bias是以最低一档与输出最高电压的比值来表示。
还需要建立一个缓冲区，当需要修改显示字符时，就修改缓冲区中的内容。为了显示字符，需要事先把需要显示的字符按照seg和com的分布，制作成数据保存起来， 需要显示时，就把它复制到显示缓冲区中对应的位置去。另外，由于输入的参数是字符的ascii码， 因此还需要将ascii码转换为对应的字符图案的索引值。使用一个专门的函数来完成这些转换和填充缓冲区，在需要修改显示数据时，就调用该函数。
gd32f190 mcu内置的lcd驱动器就通过自动产生seg和com交流电压信号来直接驱动段码式lcd显示。该驱动器可以驱动单色液晶显示器(lcd)，这是一种由若干段(像素或完整的符号)构成的，有可见和不可见两种状态的显示屏。lcd驱动器支持最大32个seg和8个com。
gd32f190 mcu内置lcd驱动器主要特性
可配置帧率
单个seg或所有seg的闪烁
支持静态、1/2、1/3、1/4、1/6和1/8占空比
支持1/2、1/3和1/4偏置
双路缓冲器可多达8x32位寄存器来存储lcd_datax
对比度也可通过配置死区时间来调整
vlcdrail解耦能力
我们简单介绍一下lcd驱动器的结构原理。lcd控制器里面的时钟发生器可以从输入时钟产生lcd时钟，lcd时钟可以驱动闪烁控制和seg/com驱动器。闪烁控制可以产生闪烁频率和闪烁像素，seg/com驱动器可产生seg和com信号输送到analog矩阵，且analog矩阵可实现seg和com电压。
gd32f190 mcu的lcd reg寄存器就是lcd控制器的寄存器，包括lcd_ctlr、lcd_cfgr、lcd_sfr、lcd_icr和lcd_datax五个寄存器，它们可通过apb总线配置，且可使cpu产生中断。lcd控制器也支持闪烁功能。闪烁模式可通过lcd_cfgr寄存器中的blkm位来控制，以允许在seg和com上闪烁单个段或所有段。
对于gd32f190cx (lqfp48封装)和gd32f190rx (lqfp64封装)来说，内置lcd控制器既可以选择由mcu内部电荷泵供电也可以选择由p1脚引入外部电源供电。特别提示无论哪种供电方式，都需要在p1脚连接一个0.1uf~1uf的滤波电容。如下图所示：
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不要以为用mcu来驱动就认为段码lcd是直流驱动的，其实，段码屏是交流驱动，就是用矩形波、正弦波来驱动。段码屏主要有两种引脚：com和seg，跟数码管很像。通常，为了节约驱动口，将多个背电极连在一起，形成公共背电极端：com。另外，再将属于不同com的段电极连接在一起，形成公共段电极端：seg。当在某个com和某个seg之间加了足够的交流电压之后，就会将对应的段点亮（实际上是变黑）。但是，压差必须是交替变化，例如第一时刻是正向的3v，那么第二时刻必须是反向的3v。注意一点，如果在lcd加上稳定的直流电压，不但不能正常显示，时间久了还会损坏lcd。
还有两个重要的参数，分别是占空比(duty) 和偏置(bias)。由于段码屏一般是采用时分动态扫描的驱动模式，在此模式下，每个com的有效选通时间与整个扫描周期的比值即占空比(duty)是固定的，等于1/com数。由于lcd的seg/com的驱动波形为模拟信号，而各档模拟电压相对于lcd输出的最高电压的比例就称为偏置，而一般来讲，bias是以最低一档与输出最高电压的比值来表示。
还需要建立一个缓冲区，当需要修改显示字符时，就修改缓冲区中的内容。为了显示字符，需要事先把需要显示的字符按照seg和com的分布，制作成数据保存起来， 需要显示时，就把它复制到显示缓冲区中对应的位置去。另外，由于输入的参数是字符的ascii码， 因此还需要将ascii码转换为对应的字符图案的索引值。使用一个专门的函数来完成这些转换和填充缓冲区，在需要修改显示数据时，就调用该函数。
gd32f190 mcu内置的lcd驱动器就通过自动产生seg和com交流电压信号来直接驱动段码式lcd显示。该驱动器可以驱动单色液晶显示器(lcd)，这是一种由若干段(像素或完整的符号)构成的，有可见和不可见两种状态的显示屏。lcd驱动器支持最大32个seg和8个com。
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对比度也可通过配置死区时间来调整
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