51单片机4线并发IO口控制1602LCD

51单片机4线并发IO口控制1602LCD

1.概述

这篇文章介绍单片机使用4个并发IO口数据线控制LCD显示字符，为单片机节省了4个IO口。
单片机4个IO口控制LCD原理就是将原来1个字节8位数据拆分2次读写，首先读取高4位数据，然后再读低4位数据，实现了4个IO口读取1个字节数据，控制1602LCD显示屏显示字符。

2. 4个IO口控制LCD

2.1.原理

4个IO口控制LCD需要修改如下几个位置的代码即可实现。

• 忙检测函数
  LCD1602_DB4_DB7 引脚赋值只需要讲高4位置为1即可，低4位位置原有状态。

void LCD1602_TestBusy(void){
	LCD1602_DB4_DB7 = 0xf0;	//高4位IO口设置为1，低4位IO口保持原态
	LCD1602_RS = 0; // 指令状态
	LCD1602_RW = 1;	// 读状态
	LCD1602_E = 1;
	while(LCD1602_Busy);	//读取LCD1602_Busy(P1.7)为低电平则结束循环
	LCD1602_E = 0;	// 关闭LCD显示器读指令
}

• 写指令函数
  用4根数据线写入8位指令，需要分成两次写入。第一次默认写入高4位指令，第二次将低4位指令移到高4位再次写入，两次完成了一个字节的写入。

void LCD1602_WriteCMD(uint8 LCD1602_command) { 
	LCD1602_TestBusy();
	LCD1602_RS = 0;
	LCD1602_RW = 0;
	//输入的命令高4位赋值给LCD1602_DB4_DB7
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_command;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
	//将命令低4位移到高四位供IO口读取
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_command << 4;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}

• 写数据函数
  用4根数据线写入8位数据，需要分成两次写入。第一次默认写入高4位数据，第二次将低4位数据移到高4位再次写入，两次完成了一个字节的写入。

void LCD1602_WriteData(uint8 LCD1602_data){ 
	LCD1602_TestBusy();
	
	LCD1602_RS = 1;
	LCD1602_RW = 0;
	//写入高4位数据
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_data;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
	//将低4位数据移到高4位IO口写入
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_data << 4;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}

• 初始化函数
  LCD1602_WriteCMD(LCD_MODE_PIN4); 设置为4线模式

void LCD1602_Init(void){
	// 设置4线并行口
	LCD1602_WriteCMD(LCD_MODE_PIN4);	// 显示模式设置：显示2行，每个字符为5*7个像素
	LCD1602_WriteCMD(LCD_DIS_ON); 	// 显示开及光标设置：显示开，光标关
	LCD1602_WriteCMD(LCD_CURSOR_RIGHT);		//显示光标移动设置：文字不动，光标右移
	LCD1602_WriteCMD(LCD_SCREEN_CLR);	// 显示清屏
}

2.2.源码

#include 
#include  
typedef unsigned char uint8;
// 定义引脚
#define	LCD1602_DB4_DB7	P1		// 定义高4位LCD1602的数据总线
sbit LCD1602_RS = P3 ^ 2;					// 定义LCD1602的RS控制线
sbit LCD1602_RW = P3 ^ 3;					// 定义LCD1602的RW控制线
sbit LCD1602_E  = P3 ^ 4;					// 定义LCD1602的E控制线
sbit LCD1602_Busy = P1 ^ 7;					// 定义LCD1602的测忙线（与LCD1602_DB4_DB7关联）


// 定义指令集
/*设置显示模式*/
#define LCD_MODE_PIN8 0x38	// 8位数据线，两行显示
#define LCD_MODE_PIN4 0x28	// 4位数据线，两个显示
#define LCD_SCREEN_CLR 0x01	// 清屏
#define LCD_CURSOR_RET 0x02	// 光标复位
#define LCD_CURSOR_RIGHT 0x06	// 光标右移，显示不移动
#define LCD_CURSOR_LEFT 0x04	// 光标左移，显示不移动
#define LCD_DIS_MODE_LEFT 0x07 	// AC自增，画面左移
#define LCD_DIS_MODE_RIGHT 0X05	// AC自增，画面右移


/*光标开关控制*/
#define LCD_DIS_CUR_BLK_ON 0x0f	// 显示开，光标开，光标闪烁
#define LCD_DIS_CUR_ON 0x0e	// 显示开，光标开，光标不闪烁
#define LCD_DIS_ON 0x0c	// 显示开，光标关，光标不闪烁
#define LCD_DIS_OFF 0x08	// 显示关，光标关，光标不闪烁

/*光标、显示移动*/
#define LCD_CUR_MOVE_LEFT 0x10	// 光标左移
#define LCD_CUR_MOVE_RIGHT 0x14	// 光标右移
#define LCD_DIS_MOVE_LEFT 0x18	// 显示左移
#define LCD_DIS_MOVE_RIGHT 0x1c	// 显示右移

void DELAY_MS (unsigned int a){
	unsigned int i;
	while( --a != 0){
		for(i = 0; i < 600; i++);
	}
}

/**
LCD1602忙碌状态不会接收新指令，因此在发送新指令前先检测是否忙碌。
判断LCD1602_Busy变量的值为低电平则为不忙。
*/
void LCD1602_TestBusy(void){
	LCD1602_DB4_DB7 = 0xf0;	//高4位IO口设置为1，低4位IO口保持原态
	LCD1602_RS = 0; // 指令状态
	LCD1602_RW = 1;	// 读状态
	LCD1602_E = 1;
	while(LCD1602_Busy);	//读取LCD1602_Busy(P1.7)为低电平则结束循环
	LCD1602_E = 0;	// 关闭LCD显示器读指令
}


/********************************************************************************************
// 写指令程序 //
// 向LCD1602写命令 本函数需要1个指令集的入口参数 //
/********************************************************************************************/
void LCD1602_WriteCMD(uint8 LCD1602_command) { 
	LCD1602_TestBusy();
	LCD1602_RS = 0;
	LCD1602_RW = 0;
	//输入的命令高4位赋值给LCD1602_DB4_DB7
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_command;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
	//将命令低4位移到高四位供IO口读取
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_command << 4;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}
/********************************************************************************************
// 写数据程序 //
// 向LCD1602写数据 //
/********************************************************************************************/
void LCD1602_WriteData(uint8 LCD1602_data){ 
	LCD1602_TestBusy();
	
	LCD1602_RS = 1;
	LCD1602_RW = 0;
	//写入高4位数据
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_data;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
	//将低4位数据移到高4位IO口写入
	LCD1602_DB4_DB7 = LCD1602_data << 4;
	DELAY_MS(1);
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}


// LCD1602初始化
void LCD1602_Init(void){
	// 设置4线并行口
	LCD1602_WriteCMD(LCD_MODE_PIN4);	// 显示模式设置：显示2行，每个字符为5*7个像素
	LCD1602_WriteCMD(LCD_DIS_ON); 	// 显示开及光标设置：显示开，光标关
	LCD1602_WriteCMD(LCD_CURSOR_RIGHT);		//显示光标移动设置：文字不动，光标右移
	LCD1602_WriteCMD(LCD_SCREEN_CLR);	// 显示清屏
}


/*
输出字符串
x：数据地址
y：输出的行位置，第一行和第二行
str：输入字符串
*/
void print(uint8 x, uint8 y, uint8 *str){
	if(0 == y){
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | x);
	}
	else{
		// 第二行起始位置是0x40
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | (0x40+x));
	}
	while(*str != '\0'){
		LCD1602_WriteData(*str++);
	}

}


void main(){
	unsigned char code str[] = "Hello LCD 1602";
	unsigned char code str1[] = "ABCDEFGHIGKLMNOP";
	LCD1602_Init();
	print(0,0,str);
	print(0,1,str1);
	while(1);
}