3. スイッチ設定 ( 表 3) モジュール SW4 SW5 C1 OFF 下 (GND) C2 OFF 下 (GND) C3 OFF 下 (GND) C4 OFF 下 (GND) C5 OFF 上 (R/-W) C6 ON 下 (GND) 使用するモジュールに応じて, スイッチを切り換えて下さい.

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1 キャラクタ LCD を制御 (C 言語 ) 対象 :16 文字 2 行 (SC1602BS*B) 20 文字 4 行 (SC2004CS*B) 表 1 接続 (Bit) キャラジェネ (CGRAM) 点滅 (BLINK) BUSY フラグ LCD 電源 (ON/OFF) (BF) SC1602_C1 SC2004_C1 8 x x x x SC1602_C2 SC2004_C2 4 x x x x SC1602_C3 SC2004_C3 4 x x x SC1602_C4 SC2004_C4 4 x x SC1602_C5 SC2004_C5 4 x SC1602_C6 SC2004_C6 4 x 1. 概要共通 : 回路図 (M12A_LCD.pdf) C1:LCDのデータバス8bit C2:LCDのデータバス4bit( 基本 ) C3:C2にキャラジェネ機能追加 C4:C3に点滅処理追加サンプルソースでは8カ所同時点滅可能 C5:C4を BF フラグ使用に改造 ( 参考 ) C6:C4にLCD 電源制御を追加プログラムが走っている状態で省電力化可能 サンプルソースでは,ncrt0.a30 を改造しているため WorkSpace 一式で圧縮しています. C:\WorkSpace の直下にコピーして使用して下さい. 改造内容は,0300h~07ffh のRAMクリアです. 高速メモリファインダー (M1XICE) は確認作業で必要ですので, 使用できるようにマニュアルを熟読して下さい. ただし, デバッグ機能は使用できません. 2. ポート割り付け ( 表 2) ピン番号 ポート名 機能 1 TxD0 メモリファインダー TxD0/ フラッシュ書き込み時 :TxD0 2 P3_7 LCD E (Enable Signal) 3 _RESET リセット入力 4 P4_7 LCD DB7 5 Vss / Avss GND 6 P4_6 LCD DB6 7 Vcc / Avcc + 5V 8 MODE フラッシュ書き込み (L)/ 通常動作 (H) 9 P3_5 LCD RS (Register Select) 10 P3_4 R / W (Read / Write) 11 P3_3 LCD ON (LCD 電源供給 L:ON H:OFF) 12 P4_5 LCD DB5 13 P1_7 ( 未使用 ) 14 P1_6 フラッシュ書き込み時 :RxD 15 RxD0 メモリファインダー受信 16 P1_4 LCD DB4 17 P1_3 LCD DB3 (4bit 接続時は未使用 ) 18 P1_2 LCD DB2 (4bit 接続時は未使用 ) 19 P1_1 LCD DB1 (4bit 接続時は未使用 ) 20 P1_0 LCD DB0 (4bit 接続時は未使用 )

2 3. スイッチ設定 ( 表 3) モジュール SW4 SW5 C1 OFF 下 (GND) C2 OFF 下 (GND) C3 OFF 下 (GND) C4 OFF 下 (GND) C5 OFF 上 (R/-W) C6 ON 下 (GND) 使用するモジュールに応じて, スイッチを切り換えて下さい. <SW4> On : トランジスタ Q1 のコレクタとエミッタを接続 Off: トランジスタ Q1 のコレクタとエミッタを非接続 <SW5> 下 (GND) : 回路図で下側 (GND) に接続上 (R/-W) : 回路図で上側 (R/-W) に接続 4.LCD データビットのポート割り付けについて 今回のポート割り付けは,8bit 接続において, プログラムが簡単になるように配置しています. 8bit 一括で, ひとつのポート ( たとえば p1) に 割り当てればコマンド / データの書き込みが 1 行 で書けます. つまり右のような割り付けです ( リスト 1). // リスト1 void l_out(unsigned char data) P_LCDE = 1; // E=1 p1 = data; // 8ビット出力 p4 = data; // p1(5bit) + p4(3bit) P_LCDE = 0; // E=0 p1_7 : LCD DB7 p1_6 : LCD DB6 p1_5 : LCD DB5 p1_4 : LCD DB4 p1_3 : LCD DB3 p1_2 : LCD DB2 p1_1 : LCD DB1 p1_0 : LCD DB0 p1 = data; 逆に,8bit がバラバラに割り付けられていると リスト 2 のようになります. // リスト 2 ( あくまでも一例です, この方法がベストというわけではありません ) void l_out(unsigned char data) union byte_def out; #define outdata out.byte #define outbit0 out.bit.b0 #define outbit1 out.bit.b1 #define outbit2 out.bit.b2 #define outbit3 out.bit.b3 #define outbit4 out.bit.b4 #define outbit5 out.bit.b5 #define outbit6 out.bit.b6 #define outbit7 out.bit.b7 byte_def は sfr_r8m12a.h にて定義されているものを流用しました outdata = data; P_LCDE = 1; // E=1 p1_0 = outbit0; p3_7 = outbit1; p4_6 = outbit2; p4_7 = outbit3; p1_4 = outbit4; p4_2 = outbit5; p1_6 = outbit6; p3_5 = outbit7; P_LCDE = 0; // E=0 処理時間は多めですが同一ポート内の他のビットとの干渉は防げます

3 今回の割り付けは, 下記のような対応です ( 表 4). P1_7 ( 未使用 ) P1_6 ( 未使用 ) P1_5 ( 未使用 ) P1_4 ( LCD DB4 ) P1_3 ( LCD DB3 ) P1_2 ( LCD DB2 ) P1_1 ( LCD DB1 ) P1_0 ( LCD DB0 ) P4_7 ( LCD DB7 ) P4_6 ( LCD DB6 ) P4_5 ( LCD DB5 ) P4_4 ( 存在しない ) P4_3 ( 存在しない ) P4_2 ( TxD0 ) P4_1 ( 存在しない ) P4_0 ( 存在しない ) p1 ポートと p4 ポートに割り振られたポートが相互に干渉しないような組み合わせです. p4_2 は TxD0 として使用するので悪影響はありません. ハード回路によって, プログラムが複雑化したり, 分かりにくい場合があるということになります. 5.LCDのR/-W 信号の扱い C5 以外のモジュールでは,R/-W を GND に固定して使用しています.LCDは表示デバイスのため, 一般的に通信は一方通行です ( マイコン LCD). BUSY(BF) フラグを読む以外, 必要性が少ないからです. C5モジュールは動作可能ですが, 参考程度に考えておいて下さい. プログラムが複雑になる割には, メリットは少ないと思います. C5 モジュール以外では,SW5 は GND 接続側にて 使用して下さい. 6.SW4( LCD_ON ) のLCD 電源制御について LCD 表示器が必要なシステムにおいて, 常時表示する必要性がある場合は別にして, 見たい時だけ,LCDを表示したい という場合もあると思います. C6 以外のモジュールでは,LCDの初期化を電源投入時に一度実行する構成ですが,C6では, 初期化処理をメインルーチンの中で実行するように変更しています. C6では, 一定時間毎に表示をOn/Offします. ただし,Onタイマスタートと同時に,LCD 初期化を開始するため, 実際の表示開始タイミングが遅れてしまいます.On/Off 時間を等しくするためにはタイマ値を微調整して下さい. また, 最初の電源投入時に,LCDは 4.5V になってから動作開始可能ですが, マイコン (R8C) は 1.8V から動作可能なため, 開始時のウェイト時間 (15ms) を長め ( 今回は 65ms) に設定する必要があります. 7. 参考資料 メインルーチン構造 : LCD4ビット接続 : メモリファインダー : 回路図 : 8.LCDの電源端子の注意事項 < 重要 > SC1602とSC2004は,Vdd / Vss のピン配置が逆になっています. 差し替える可能性がある場合は, ご注意下さい. 回路図では,SC1602 用に結線してあります. SC2004を御利用になる場合は, 下記のいずれかの対応をお願いします. 1 Vdd / Vss を入れ替える変換ケーブルを製作 2 SC2004のプリントパターンを改造する

4 9. プログラム解説 基本形 (LCD1602_C2) LCD1602_C2が一番よく使用されるのではないでしょうか. 4ビット接続 Wのみ // <LCD1602_C2> // LCD 制御 (SC1602,4bit,W-only) // R/-W は常時 GND 接続 // 設計条件 : R8C/Tiny 20MHz unsigned char zlpdisp = 0; // 表示ポインタ (0 ~ 31,0x80,0xc0) unsigned char zlbdisp[32]; // 表示バッファ // LCD 初期化 typedef struct wait_cmd // ***** 構造体定義 ***** unsigned int wait; // ウェイト時間 ( 約 1.1us 単位 ) unsigned char cmd; // コマンド WAIT_CMD; // ***** ウェイト時間, コマンド構造体テーブル ***** const WAIT_CMD LCD_INI[8] = // wait, cmd 実測で微調整 65040,0x30, // 15000us, b 8bit 4140,0x30, // 4100us, b 8bit 100,0x30, // 100us, b 8bit 37,0x28, // 40us, b 4bit,2-lines 37,0x08, // 40us, b Display Off 37,0x01, // 40us, b Clear Display 1650,0x06, // 1640us, b Entry Mode Set 37,0x0c, // 40us, b Display On ; // LCD_ON 信号で制御時は 15ms 65ms にすること // 理由 : マイコンの方が先に起動するため // LCDは 4.5V になってから起動する // ***** 初期画面データ ***** const char Q_G0[33] = "R8C/M120ANDD ROM32KB RAM1280 "; void l_ini() unsigned char i; // ループカウンタ for (i = 0; i < 32; i++) // ***** 初期画面データ転送 *****; zlbdisp[i] = Q_G0[i]; 画面が多い場合は関数化します for (i = 0; i < 4; i++) // ***** 初期設定コマンド ***** 4ビットモードでは, 最初の4 回は l_wait(lcd_ini[i].wait); // ウェイト 上位 4bitのみ出力します l_outu(lcd_ini[i].cmd); // コマンド出力 ( 上位 4ビットのみ ) for ( ; i < 8; i++) 以降は8bit(4bit 2) 単位で出力 l_wait(lcd_ini[i].wait); // ウェイト l_out(lcd_ini[i].cmd); // コマンド出力 ( 8ビット :4ビット 2 回 )

5 // LCD 制御メイン void l_main() if (zlpdisp >= 0x80) // ***** コマンド出力 ***** l_out(zlpdisp); // 8ビット出力 zlpdisp &= 0x7f; // MSB=0(CMD 終了 ) zlpdisp = zlpdisp >> 2; // (80h 時は ポインタ 00h に補正 ) // (c0h 時は ポインタ 10h に補正 ) else // ***** データ出力 ***** P_LCDRS = 1; // RS=1(DATA) l_out(zlbdisp[zlpdisp]); // 8ビット出力 zlpdisp++; // 表示ポインタ +1 if ((zlpdisp & 0x0f) == 0) // 1 行分の出力終了なら zlpdisp = zlpdisp << 2; // (10h 時は コマンド c0h に補正 ) zlpdisp = 0x80; // (20h 時は コマンド 80h に補正 ) // ウェイト void l_wait(unsigned int cnt) for ( ; cnt > 0; cnt--); // 1 ループ = 約 1.1μs( 実測 ) zlpdisp Bit7=1 : コマンド Bit6 ~ 0 : DDRAM Address Bit7=0 : 表示 offset Bit6 ~ 0 : offset 補正 : DDRAM Address = 0x80 出力後, 表示 offset = 0x00( 1 行目先頭 ) DDRAM Address = 0xc0 出力後, 表示 offset = 0x10( 2 行目先頭 ) 点滅処理は ここに追加 LCD1602_C4 補正 : 16 文字出力後, DDRAM Address = 0x40 32 文字出力後, DDRAM Address = 0x80 // 8 ビット出力 (4 ビット 2 回 ) void l_out(unsigned char data) l_outu(data); // 上位 4 ビット出力 P_LCDE = 1; // E=1 p1 = data << 4; // 下位 4ビット出力 (p1_4,p4_5,p4_6,p4_7) p4 = data << 4; P_LCDE = 0; // E=0 // 上位 4ビット出力 void l_outu(unsigned char data) P_LCDE = 1; // E=1 p1 = data; // 4ビット出力 p4 = data; // (p1_4,p4_5,p4_6,p4_7) P_LCDE = 0; // E=0 補正部分は, プログラムを短くするための工夫です. ちょっと分かりにくいかもしれませんが高速処理でき ます. 要は,16 文字単位で表示データを転送した後 に,DDRAM Address を補正する必要があるということ です.

6 LCD1602_C3 CGRAM をセットして自由なキャラクタ文字を表示 できるようにします ( 最大 8 文字 ). LCD1602_C6 以外では 初期化部分で 設定します. // <LCD1602_C3 CGRAM 初期化 l_ini() 改造 / 追加部分 > // ***** CGRAMデータ ***** const unsigned char Q_CG[8][8] = // code 0x04,0x0e,0x1f,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00, // 00 : 0x04,0x04,0x04,0x04,0x1f,0x0e,0x04,0x00, // 01 : 0x00,0x04,0x0c,0x1f,0x0c,0x04,0x00,0x00, // 02 : 0x00,0x04,0x06,0x1f,0x06,0x04,0x00,0x00, // 03 : 0x00,0x04,0x0e,0x1f,0x00,0x00,0x00,0x00, // 04 : 0x00,0x1f,0x0e,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00, // 05 : 0x1f,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x1f,0x00, // 06 : 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1f // 07 : _ ; void l_ini() unsigned char i; // ループカウンタ for (i = 0; i < 32; i++) // ***** 初期画面データ転送 *****; zlbdisp[i] = Q_G0[i]; for (i = 0; i < 4; i++) // ***** 初期設定コマンド ***** l_wait(lcd_ini[i].wait); // ウェイト l_outu(lcd_ini[i].cmd); // コマンド出力 ( 上位 4ビットのみ ) for ( ; i < 8; i++) l_wait(lcd_ini[i].wait); // ウェイト l_out(lcd_ini[i].cmd); // コマンド出力 ( 8ビット :4ビット 2 回 ) キャラクタのビットパターン // ***** CGRAM 設定 ***** l_cgini(); // CGRAM 設定 追加 l_out(0x80); // DDRAMアドレス先頭セット // CGRAM 設定 void l_cgini() unsigned char i, j; // ループカウンタ 新規追加 l_out(0x40); // CGRAMアドレス先頭セット P_LCDRS = 1; // RS=1(DATA) for (i = 0; i < 8; i++) for (j = 0; j < 8; j++) l_out(q_cg[i][j]); // CGRAMデータ出力

7 LCD1602_C4( 点滅追加 ) 点滅 (Blink) 処理は,LCD1602_C2 に対し て, 出力する表示データを横取りして強制的に変更し ます. 通常 ( 本来表示データ ) の表示するタイミング と強制的に変更したデータを表示するタイミングを制 // <LCD1602_C4 点滅処理 l_main(),l_blnk 改造 / 追加部分 > // LCD 制御メイン void l_main() if (zlpdisp >= 0x80) // ***** コマンド出力 ***** l_out(zlpdisp); // 8ビット出力 zlpdisp &= 0x7f; // MSB=0(CMD 終了 ) zlpdisp = zlpdisp >> 2; // (80h 時は ポインタ 00h に補正 ) // (c0h 時は ポインタ 10h に補正 ) else // ***** データ出力 ***** P_LCDRS = 1; // RS=1(DATA) l_out(l_blnk(zlbdisp[zlpdisp]));// 8ビット出力 zlpdisp++; // 表示ポインタ +1 if ((zlpdisp & 0x0f) == 0) // 1 行分の出力終了なら zlpdisp = zlpdisp << 2; // (10h 時は コマンド c0h に補正 ) zlpdisp = 0x80; // (20h 時は コマンド 80h に補正 ) // ブリンク処理 unsigned char l_blnk(unsigned char data) unsigned char i; // ループカウンタ 御して, 交互に表示することで点滅動作を実行します. On 時間 ( 強制変更データ ) と,Off 時間 ( 本来の 表示データ ) を自由に設定可能です. if ((zlctma!= 0000) && (zlctma!= 0xffff)) zlctma--; // On タイムアップでなければ -1 if ((zlctmb!= 0000) && (zlctmb!= 0xffff)) zlctmb--; // Off タイムアップでなければ -1 if (zlcblnk!= 00) // ブリンク有り? for (i = 0; i < zlcblnk; i++) // 検索 if (zlpdisp == zlbblnk[i]) // 現在表示位置 =ブリンク位置? if (zlctma == 0000) // Onタイムアップなら zlctma = 0xffff; // Onタイマ停止 zlctmb = zlbtmb; // Offタイマスタート break; // 本来のデータ表示 if (zlctma!= 0xffff) return zlbbldt; // カウント中ならブリンクコード表示 改造 新規追加 return data; if (zlctmb == 0000) // Offタイムアップなら zlctmb = 0xffff; // Offタイマ停止 zlctma = zlbtma; // Onタイマスタート return zlbbldt; // ブリンクコード表示 break; // 本来のデータ表示

8 < 点滅指定方法 > (1)zlbblnk[8] の先頭から必要数の表示アドレスを書き込みます.(00~31) (2)zlcblnk に必要数を書き込みます. 点滅箇所は最大 8 カ所 ( バラバラ位置でも可能 ) 点滅時のキャラクタは zlbbldt(8 カ所共通 ) に設定 しています. 初期状態では になっています. LCD1602_C5 書き込み時に BUSY(BF) をチェックしています. 複雑化した割にはメリットは少ないので, 参考程度に捉えて下さい. バスラインの入出力を頻繁に切り換えますのでポー ト内の他のビットに影響がないように使用して下さい. LCD1602_C6 LCDの電源制御を追加して, メインルーチン内で LCDの初期化を実行します. 目的は省電力システム用です. たとえば, 動作中にスイッチを押下している間だけLCD 表示するような, 消費電力を抑えたい場合に有効です. On( 表示 ) タイマスタートと同時に初期化を開始しますが, 初期化処理に少々時間が必要なため,On 時間を長めに設定する必要があります. 実際の表示を確認してOn 時間を微調整して下さい. // <LCD1602_C6 状態遷移番号 > unsigned char zlsstg; // 初期化用状態遷移番号 // 00: 初期化起動 // 01 ~ 04: 初期化コマンド (4bit) // 05 ~ 09: 初期化コマンド (4bit 2) // 0a ~ 49:CGRAM 初期化 // 4a: コマンド出力中 (DDRAM-Address) // 4b: 通常データ出力中 // ff: 表示 Off < 制御方法 > 表示 On :zlsstg = 0x00; 表示 Off:zlsstg = 0xff; LCD2004_Cx LCD1602_Cx とほぼ同等の構造ですが, LCD メイン部分 ( l_main() ) が若干異なります. SC2004 の DDRAM Address の変化を調査して, 非常に コンパクトにまとまった構成になっています. SC1602 用と比較してプログラムは短くなっています. // <LCD2004_C2 LCD メイン構造 > // LCD 制御メイン // ***** 表示ポインタ変更テーブル ***** const unsigned char Q_LTBL[4] = 40,60,20,00;// 20 の場合 :3 行目 40 に変更 // 40 の場合 :4 行目 60 に変更 // 60 の場合 :2 行目 20 に変更 // 80 の場合 :1 行目 00 に変更 void l_main() // ***** データ出力 ***** l_out(zlbdisp[zlpdisp]); // 8 ビット出力 表示ポインタ (zlpdisp) を制御するだけで, コマンド発行の必要はありません zlpdisp++; // 表示ポインタ +1 if ((zlpdisp % 20) == 0) // 1 行分の出力終了ならポインタ補正 zlpdisp = Q_LTBL[(zlpdisp / 20) - 1];

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