PICAXE bez problémů zvládne i řízení grafického LCD displeje, jako příklad použijeme spolupráci PICAXE 20X2 a grafického displeje SIG12864C1 s dvěma řadiči Avant SBN0064G. Displej s 128×64 body je plně grafický. Je rozdělen na dvě poloviny 64×64 bodů, každá z nich má svůj vlastní řadič.
Všechny vývody mimo selektů CSA a CSB volby řadiče jsou spojeny paralelně, CSA v úrovni L aktivuje levou polovinu, CSB pravou. Lze pracovat i s oběma polovinami současně, což některé činnosti, jako například mazání, významně zkrátí.
Displej komunikuje po osmibitové paralelní sběrnici. Volba mezi zápisem a čtením se provádí pomocí vývodu RW a volba mezi instrukcí a daty pomocí vývodu RS. Pokud není nutné číst obsah nebo stav (stavový registr) displeje, lze vývod RW trvale nastavit na zápis. K zápisu (čtení) se používá vývod EN a sestupná hrana pulzu na něm, data však musí být přítomna v době celého pulzu EN (!). Při ovládání z PICAXE není časování kritické, protože mikrokontrolér je dostatečně pomalý (což platí i pro řadu X2 s nastavenými hodinami 64 MHz), při připojení k rychlejšímu ovládání je vhodné sledovat stavový byte a další operaci spustit, až když je displej s předchozí hotov.
Sloupce se číslují zleva od 0 do 63 v každé polovině, řádky (banky) shora dolů od 0 do 7. Byte dat se zobrazí tak, že nejméně významný bit je nahoře, nejvíce významný dole. Displej umí parametrem „přemapovat“ přiřazení grafické paměti a zobrazení po jednotlivých bitech (řádcích bodů). Toho lze využít například k snadnému a rychlému „rolování“ obsahu displeje ve svislém směru.
Obsluha tohoto grafického displeje je až nečekaně jednoduchá, není potřeba žádná inicializace, nejsou tu úskalí třeba toho typu, že dvouřádkový displej se musí inicializovat jako čtyřřádkový. Protože jsou však k dispozici opravdu jen základní příkazy, je obsluha současně pracná, o vše se musí postarat mikrokontrolér. Displej neobsahuje ROM (EEPROM) pro znaky, jakékoli znaky musí být zobrazeny stejně jako ostatní grafika. K dispozici je:
- zapnutí/vypnutí práce s diplejem (registr 1 bit)
- přemapování prvního řádku displeje (registr 6 bit)
- nastavení pozice kurzoru do daného sloupce (při zápisu/čtení se zvýší o 1)
- nastavení pozice kurzoru do daného řádku (banku)
- čtení status registru
- zápis/čtení osmibitových dat do grafické paměti
První příklad dělá jen to, že střídavě maže a zaplňuje celý displej. To důležité v něm jsou podprogramy pro zapnutí, vypnutí, přemapování začátku, nastavení sloupce a řádku, vyplnění displeje daným bytem a vykreslení bodu na daných souřadnicích. Tyto podprogramy stejně jako počáteční přiřazení symbolů už v dalších příkladech nebudou kvůli zkrácení opakovány.
REM grafický SIG12864C1 - PICAXE 20X2 symbol RS=C.0 ;H data, L příkazy symbol EN=C.1 ;H platná symbol CSA=C.2 ;levá polovina displeje (L akt.) symbol CSB=C.3 ;pravá polovina displeje (L akt.) symbol RW=C.4 ;čtení/zápis (L zápis) let dirsB=%11111111 ;port B připravit pro data low EN ;počáteční stav EN pause 200 ;čas na náběh displeje setfreq m64 ;maximální rychlost 64 MHz gosub zapni ;zapnutí displeje do ;smyčka programu b3=0 ;všechny body zhasnout (bílé) gosub vypln ;provést příkaz pause 16000 ;počkat 1 s b3=255 ;všechny body rozsvítit (černé) gosub vypln ;provést příkaz pause 16000 ;počkat 1 s loop ;konec smycky
zapni: ;zapne zobrazení displeje low RS low RW ;bude povel, zápis pinsB=$3F ;příkaz zapnutí pulsout EN,1 ;zapsat příkaz return vypni: ;vypne zobrazení displeje low RS low RW ;bude povel, zápis pinsB=$3E ;příkaz vypnutí pulsout EN,1 ;zapsat příkaz return pocatek: ;dle b0 nastaví adresu horní linky 0-63 low RS low RW ;bude povel, zápis b0=b0 or %11000000 ;maska počáteční adresy pinsB=b0 ;nastavení adresy pulsout EN,1 ;zapsat příkaz return radek: ;dle b0 nastaví kurzor na řádek 0-7 low RS low RW ;bude povel, zápis b0=b0 or %10111000 ;maska povelu pinsB=b0 ;nastavení řádku (banky) pulsout EN,1 ;zapsat příkaz return sloupec: ;dle b0 nastaví kurzor na sloupec 0-63 low RS low RW ;bude povel, zápis b0=b0 or %01000000 ;maska povelu pinsB=b0 ;nastavení sloupce pulsout EN,1 ;zapsat příkaz return vypln: ;dle b3 vyplní displej (b1,b2 pracovní) low CSA low CSB ;současně do obou polovin! b0=0 gosub pocatek ;žádné přemapování for b1=0 to 7 ;pro všechny řádky b0=b1 gosub radek ;nastav řádek b0=0 gosub sloupec ;začátek sloupce high RS ;budou data, ne povely pinsB=b3 ;data na port B for b2=0 to 63 ;do všech sloupců pulsout EN,1 ;zapiš data next b2 next b1 high CSA high CSB ;vypnout selekty return bod: ;b4=x,b5=y - vykresli bod (b6,b7,b8 pracovní) if b4<64 then ;bod v levé/pravé polovině low CSA b0=b4 else low CSB b0=b4-64 endif b8=b0 ;odložit souřadnici na později gosub sloupec ;v dané polovině nastavit sloupec b0=b5/8 ;který řádek (celistvý byte) gosub radek ;nastav řádek b0=b5//8 ;který bit select b0 ;výběr bitu dle zbytku po dělení case 0 b6= 1 case 1 b6= 2 case 2 b6= 4 case 3 b6= 8 case 4 b6= 16 case 5 b6= 32 case 6 b6= 64 case 7 b6=128 endselect high RW high RS ;bude čtení dat z displeje let dirsB=%00000000 ;port otočit na vstup pulsout EN,1 ;první čtení z displeje (chybné) pulsout EN,1 ;druhé čtení let b7=pinsB ;zapsat do proměnné let dirsB=%11111111 ;vrátit port na výstup b7=b7 or b6 ;přidat nový obsah do byte b0=b8 ;nastavit původní souřadnici sloupce gosub sloupec ;nastavit kurzor na sloupec high RS low RW ;bude zápis dat let pinsB=b7 ;nastavit data pulsout EN,1 ;zapsat data high CSA high CSB ;odstranit selekty return
Druhý příklad vykreslí kolem celého grafického pole rámeček a pak jej v nekonečné smyčce postupně zcela vyplní náhodně generovanými body. Důležité je všimnout si, že v podprogramu pro zakreslení bodu nelze pracovat s jednotlivými pixely displeje, nejprve se musí načíst z dané pozice stávající obsah (a to dvakrát, protože první čtení vezme poslední stav uložený v paměti na vstupu, teprve druhé dostane požadovaný obsah), pak do tohoto bytu funkcí OR přidat nový bod a celý byt opět uložit. Nové tělo programu vypadá takto:
setfreq m64 ;maximální rychlost gosub zapni ;zapnout displej b3=0 gosub vypln ;smazat displej for b4=0 to 127 ;vodorovné čáry rámečku b5=0 gosub bod b5=63 gosub bod next b4 for b5=0 to 63 ;svislé cáry rámečku b4=0 gosub bod b4=127 gosub bod next b5 do ;nekonečná smyčka programu random w7 ;generuj náhodné číslo b4=b14/2 b5=b15/4 ;náhodné souřadnice x,y gosub bod ;zapiš bod loop ;konec smyčky
Třetí příklad na malém vzorku ukazuje práci s textem respektive číslicemi. Vypíše do obou polovin displeje krátký nápis „128X64“ (do paměti ukládá tento příklad jen znaky, které budou použity) a pak nechá levou polovinu displeje rolovat nahoru a současně pravou dolů. Uvedeno je pouze tělo programu a jeden nový podprogram.
data 5, (%00000000,%01000010,%01111111,%01000000,%00000000);1 data 10,(%01100010,%01010001,%01001001,%01000101,%01000010);2 data 20,(%00110000,%00101000,%00100100,%01110010,%00100001);4 data 30,(%00111100,%01001010,%01001001,%01001001,%00110000);6 data 40,(%00110110,%01001001,%01001001,%01001001,%00110110);8 data 200,(%01100011,%00010100,%00001000,%00010100,%01100011);X gosub zapni ;zapnout displej b3=0 gosub vypln ;smazat displej low CSA low CSB ;obě poloviny současně b0=15 gosub sloupec ;nastavit sloupec b0=4 gosub radek ;nastavit řádek b0="1" gosub znak ;výpis znaků z tabulky v EEPROM b0="2" gosub znak b0="8" gosub znak b0="X" gosub znak b0="6" gosub znak b0="4" gosub znak pause 3000 ;počkat před rolováním do ;nekonečná smyčka for b10=0 to 63 ;jeden cyklus rolování pause 40 ;zpomalení low CSA high CSB ;levá polovina b0=b10 gosub pocatek ;posunutí nahoru high CSA low CSB ;pravá polovina b0=62-b10 gosub pocatek ;posunutí dolů next b10 pause 3000 ;zastavit loop ;opakovat znak: ;vypíše znak z b0 ($48-$90), b1,b2 pracovní b0=b0-48*5 ;adresa znaku v EEPROM high RS low RW ;zápis dat do videopaměti for b1=1 to 5 ;5 bytu znaku read b0,b2 ;načíst byt z EEPROM let pinsB=b2 ;dát na výstup pulsout EN,1 ;zapsat do displeje inc b0 ;další byt next b1 let pinsB=0 ;0 na výstup (mezera - 6. byt) pulsout EN,1 ;zapsat do displeje return
Poslední příklad poukazuje mino jiné na problém spolupráce PICAXE a plně grafického displeje, který nemá implementovanou znakovou sadu. Vytvořit jednoduchou grafiku může být celkem snadné, ale kompletní znaková sada se do paměti PICAXE těžko vejde, takže buď je nutné omezit se jen na některé znaky jako v předchozím případě (v rastru 5×7 se jich do 256 bytů EEPROM vejde 51 bez mezer), nebo připojit k mikrokontroléru externí paměť. Samozřejmě je také možné uložit do EEPROM celé nápisy jako obrázky a následně je přenést na displej.
Je-li to třeba, musí být součástí programu i vykreslení jednoduchých obrazců, čar, obdélníků, kružnic, vyplnění plochy a podobně. To vše je pracné, náročné na programovou paměť, a v neposlední řadě i za chodu programu pomalé. Další problém představuje značný počet pinů mikrokontroléru, které ovládání grafického displeje vyžaduje.
Většinu potíží a omezení ve využití grafického displeje spolu s PICAXE může vyřešit grafický interpretr GLIC-K1, který je navržen pro spolupráci s černobílými displeji 128×64 bodů s řadičem KS0108, ale to není případ našeho konkrétního displeje.
Obvod se s PICAXE propojí jen třemi vodiči a komunikuje sériově rychlostí 2400 Bd. S ohledem na to, že se přenáší jen jednobytové povely a jejich parametry to naprosto stačí. Naopak, vzhledem k tomu, že vykonání některých příkazů může být časově náročné, během zadávání příkazů je třeba hlídat i jejich dokončení pomocí signálu RDY. K obvodu může být (většinou bude) připojena i externí EEPROM 24LC512.
