삼성 S6A0069 LCD 컨트롤러 제어

Character LCD System 상태 등의 정보를 문자로 표시하기 위하여 흔히 character type LCD가 사용된다. QB-AM162-TK에는 16문자 2열의 문자 표시형(Character Type) LCD module이 기본 장착되어 있다. 각 문자는 5x8개의 dot로 구성되어 있으며 내장된 LCD controller와 Character ROM에 의하여 간단한 문자를 표시할 수 있다. 그림 4.14는 Character LCD의 모형도를 보여주고 있다. 그림 4.15는 MCU의 address bus 및 data bus와 LCD의 E, RS, R/W 및 Data(DB7 ~ DB0) 단을 연동하는 블록도를 보여주고 있다. 장착된 LCD module은 삼성반도체의 S6A0069 LCD driver chip을 내장한 module type이다. 실제 LCD 표시 장치는 그 크기와 type에 따라 다양한 제어신호 및 driving voltage 제어를 요구한다. 그러나 이러한 번거로움을 제거하기 위하여 module 내부에 LCD controller와 driver chip을 내장하고 실제 사용자에게는 단순한 MCU 주변장치로 동작할 수 있도록 구성되어 있다. 본 절에서는 장착된 LCD를 구동하기 위한 정보만을 선택적으로 수록하도록 하고, 이외의 자세한 사항은 driver/controller의 data sheet를 참고하기 바란다. Timing : 일반적으로 LCD는 다른 주변회로에 비하여 초기화 시간이나 동작에 많은 시간을 소요하게 되므로 아래의 표 4.3과 그림 4.16 및 4.17의 동작 timing을 참고하여 사용하여야 한다. LCD Module의 Register 및 Memory : LCD module에는 동작을 제어하기 위하여 아래와 같은 register와 flag 그리고 RAM 또는 ROM등을 가지고 있다. Busy Flag (BF) : BF=’high’인 경우 LCD module이 내부 동작을 수행중임을 나타낸다. 따라서, 어떤 동작을 수행하기 이전에 BF가 ‘high’이면 대기하였다가 ‘low’로 천이한 이후에 다음 명령을 주어야 정상적으로 동작한다. Address Counter (AC) : DDRAM 또는 CGROM/RAM의 address를 가지고 있다. Display Data RAM (DDRAM) : 본 보드에 사용된 LCD module은 총 80개의 8bit DDRAM address를 가지고 있다. 즉 module에 내장된 LCD controller는 80 문자를 표현할 수 있도록 설계되어 있다. 그러나, 본 보드의 LCD 모듈은 16문자 2라인의 문자만을 표시할 수 있도록 설계되어 있고, 그 이외의 문자는 실제 LCD 화면에 나타나지 않는다. 사용자는 이러한 DDRAM 영역에 CGROM(실제 문자의 폰트정보를 가지고 있는 ROM)의 address를 적어주면 해당되는 LCD의 위치에 문자를 표시하게 되어 있다. 본 보드에 사용된 LCD의 DDRAM과 실제 LCD 문자 위치를 아래 그림 4.18에 나타내었다. 따라서, LCD의 좌측 상단 위치에 대문자 `A`를 표시하고자 하면 DDRAM의 0x00(16진수)번지에 CGROM의 `A` 위치 값인 0x41(표 4.4 참고, 16진수)을 써넣으면 된다 Character Generator ROM (CGROM) : 표시할 문자의 Font를 저장하고 있는 메모리이다. 본 모듈에 내장된 CGROM의 character set은 아래 표 4.4와 같다. Character Generator RAM (CGRAM) : CGROM과 동일하게 사용되지만 CGROM에 없는 사용자 정의 문자를 사용하고자 할 때 사용한다. 자세한 사항은 S6A0069 data sheet를 참고하기 바란다.

Module의 제어 : 장착된 LCD 모듈의 제어 명령은 다음의 표 4.5에 정리되어 있다. 사용자는 이것들을 사용하여 LCD 모듈을 제어하며 명령은 instruction address(0x1000, 16진수)로 DB7 ~ DB0를 통하여 전송된다. 또한, 데이터는 data address(0x1002, 16진수)로 DB7 ~ DB0를 통하여 전송된다. 앞서 말한 바와 같이 하나의 제어명령이 수행되고 그 다음 명령을 수행하기 이전에 Busy Flag를 확인한 후 BF가 ‘low’가 되면 명령을 실행하거나 일정한 시간지연을 준 후에 명령을 실행한다. Clear Display : 전체화면을 지우고 DDRAM 어드레스를 0으로 clear한 후 커서를 home 위치로 옮긴다. Return Home : 커서를 home 위치로 옮긴다. Entry Mode Set : 데이터를 read/write시 커서의 위치를 오른쪽으로 증가시킬 것인지(I/D=1), 왼쪽으로 감소 시킬 것인지(I/D=0)를 결정하며, 또 이때 화면을 shift할 것인지(S=1)를 setting 한다. Display On/Off Control : 화면(D), 커서(C), 커서를 깜빡이는 기능(B)을 제어한다. 각 해당 bit가 `1`이면 on 또는 enable 된다. Cursor or Display Shift : 화면(S/C=1) 또는 커서(S/C=0)를 오른쪽(R/L=1) 또는 왼쪽(R/L=0)으로 shift 하도록 한다. Function Set : 인터페이스를 8bit으로 할 것인지(DL=1) 4bit으로 할 것인지(DL=0), 화면 표시행수를 2행(N=1) 또는 1행(N=0)으로 할 것인지, 그리고 문자의 폰트를 5x11(F=1) 또는 5x8(F=0)로 할 것인지를 setting한다. 본 모듈을 사용하기 위해서는 DL=1, N=1, F=0로 setting하는 것이 바람직하다. Set CGRAM address : CGRAM의 address를 지정한다. 이후에 송신되는 데이터는 CGRAM에 저장된다. Set DDRAM address : DDRAM의 address를 지정한다. 이후에 송신되는 데이터는 DDRAM에 저장된다. Read BF & address : Busy Flag(BF)와 address counter를 읽어드린다. 앞서 말한 바와 같이 다른 명령을 수행하기 전에 BF를 검사하여 ‘low’인 경우에만 다음 명령을 수행한다.

LCD Module 초기화 및 문자 Display Sequence 전원스위치를 켠다.(또는 Reset) LCD Module이 초기화 될 때까지 대기한다.( > 30msec) Function set 명령을 수행한다. Display On/Off Control 명령을 수행한다. Entry mode set 명령을 수행한다. DDRAM address를 setting한다.(1st line) 표시할 문자데이터를 연속으로 보낸다.(1st Line) DDRAM address를 setting한다. (2nd Line) 표시할 문자데이터를 연속으로 보낸다. (2nd Line) 상기 DDRAM address setting과 데이터 전송의 과정을 반복하거나(필요한 경우) 다른 명령을 수행한다.