PmodCLP

Ostatni z modułów opisywanych w tej części cyklu, PmodCLP, posiada wyświetlacz znakowy LCD zawierający 2 linie po 16 znaków. W roli kontrolera wyświetlacza użyto układu KS0066 firmy Samsung obsługującego wyświetlacze jedno- i dwuliniowe. Komunikacja z nim odbywa się za pomocą interfejsu równoległego, przez który wysyłane są zarówno komendy, jak i dane do wyświetlenia.

Fotografia 6. Moduł PmodCLP

Sterowanie układu KS0066

Układ KS0066 posiada trzy typy wewnętrznej pamięci:

• CGROM – zawiera predefiniowany zestaw 192 znaków o rozmiarze 5×8 pikseli,
• CGRAM – umożliwiaja zdefiniowanie do 8 znaków użytkownika,
• DDRAM – przechowująca aktualnie wyświetlany zestaw znaków.

Wyświetlenie napisu jest możliwe przez zapis do pamięci DDRAM za pośrednictwem interfejsu równoległego, którego sygnały przedstawiono w tabeli 5. Za jego pomocą można także konfigurować wyświetlacz wysyłając do niego instrukcje. Część dostępnych instrukcji, użytych w przykładzie, razem z wybranymi parametrami została przedstawiona w tabeli 6. Szczegóły dotyczące wszystkich instrukcji, a także ich struktury znajdują się w dokumentacji modułu na stronie:

https://reference.digilentinc.com/reference/pmod/pmodclp/reference-manual

Tabela 5. Sygnały sterujące modułem PmodCLP

Tabela 6. Opis komend użytych w przykładzie wraz z ich parametrami

Połączenie z płytką KAmeleon

Ze względu na dużą liczbę sygnałów, moduł PmodCLP podłączono do złącza ARDUINO CONNECTOR według tabeli 7. W przykładzie używane są tylko komendy do zapisu danych i instrukcji, dlatego piny mikrokontrolera mogą być skonfigurowane wyłącznie jako wyjścia.

Tabela 7. Sposób podłączenia modułu PmodCLP do płytki KAmeleon

Kod przykładu

Obsługa wyświetlacza znajduje się w plikach inc/PmodCLP.h, a także src/PmodCLP.c. W pierwszym z nich znajdują się definicje użytych pinów, portów, a także funkcji włączających sygnały zegarowe. Służą one ułatwieniu konfiguracji ze względu na duża liczbę sygnałów. Za samą konfigurację odpowiedzialna jest funkcja PmodCLP_Config. Włącza sygnały zegarowe dla kolejnych portów, a także konfiguruje piny jako wyjścia. Następnie program inicjalizację wyświetlacza, którą przedstawiono na listingu 8. Jest ona zgodna z procedują inicjalizacji przedstawioną w dokumentacji modułu, natomiast użyte w niej komendy zostały wyjaśnione w tabeli 6. Zastosowane opóźnienia pomiędzy instrukcjami zostały wydłużone ze względu na ograniczenie funkcji bibliotecznej HAL_Delay, która przyjmuje jedynie całkowitą liczbę milisekund.

Listing 8. Sekwencja inicjalizacji wyświetlacza

HAL_Delay(20);
writeCommand(0x38);
HAL_Delay(1);
writeCommand(0x0C);
HAL_Delay(1);
writeCommand(0x01);
HAL_Delay(2);
writeCommand(0x06);

Funkcje pomocnicze

Podczas konfiguracji wykorzystywane są następujące funkcje pomocnicze ułatwiające zarządzanie pinami, a także korzystanie z interfejsu równoległego:

• configGpio – konfiguruje podany pin GPIO jako wyjście,
• setGpio – ustawia podany pin w stan wysoki,
• resetGpio – podaje stan niski na podany pin,
• writeGpio – ustawia podany pin w dowolny stan przekazany jako argument,
• setDataBits – wystawia podaną wartość 8-bitową na liniach DB7 – DB0,
• writeCommand – wysyła podaną instrukcję,
• writeData – wysyła podany bajt danych.

Wyświetlanie napisów

Do wyświetlania napisów zaimplementowano funkcję PmodCLP_Write, przedstawioną na listingu 9. Przyjmuje ona numer linii, a także napis wraz z jego długością, a następnie wysyła go do wyświetlacza. Wybór linii (0, lub 1) odbywa się przez zapis instrukcji ustawiającej kursor na odpowiednim adresie pamięci DDRAM. Dane do wyświetlacza mogą być wysłane bezpośrednio w kodzie ASCII, ze względu na zastosowane mapowanie kodów znaków w pamięci CGROM.

Listing 9. Wysyłanie napisu na wyświetlacz

void PmodCLP_Write(uint8_t line, char* text, uint32_t len)
{
  if(line >= MAX_LINES || len > MAX_LINE_CHARACTERS) return;
  if(line == 0) writeCommand(0x80); else writeCommand(0xC0);
  for(uint32_t i = 0; i < len; i++) writeData((uint8_t)text[i]);
}

Główna funkcja programu – main, wywołuje funkcję konfiguracji modułu PmodCLP, a także wyświetla napis:

Hello PmodCLP!

KAmeleon Board

Efekt działania programu jest widoczny na fotografii 7.

Fotografia 7. Wyświetlanie napisu na module PmodCLP