LCD1602 单片机上代码的实现和代码结构的分析

1、单片机引脚和设备引脚之间的通信
LCD1602使用并口与单片机进行通信，主要包括D0-D7 8个数据线和3根控制线(RS(指令和数据寄存器的区分)，R/W(读写控制引脚)，E(开始读写引脚，理解为串行总线的时钟线))。设备可以被配置为使用4线或8线数据宽度的数据线通信(实现方式为刚开始的几个配置指令只识别高4位)。下面是51单片机实现的数据通信的代码，代码写的比较low，主要分析代码架构：
database1602.h 基本数据交流的头文件：

1. #ifndef _DATABASE1602_H
2. #define _DATABASE1602_H
4. void delay1ms(void);
5. void delay(u16 time);
8. u8 read_status_8(void);
9. u8 read_data_8(void);
10. void write_data_8(u8 wdata);
11. void write_commond_8(u8 commond);
14. u8 read_status_4(void);
15. u8 read_data_4(void);
16. void write_data_4(u8 wdata);
17. void write_commond_4(u8 commond);
18. void write_commond_4_4(u8 commond);
22. #endif

复制代码

对应的.c文件：

1. #include "config.h"
2. #include "database1602.h"
5. /*延时1ms程序*/
6. void delay1ms(void)                               
7. {
8.         u8 i,j;
9.         i = 2;
10.         j = 199;
11.         do
12.         {
13.                 while (--j);
14.         } while (--i);
15. }
17. /*根据设定的值延迟*/
18. void delay(u16 time){
19.         while(time--);
20. }
22. /*读取LCD1602状态寄存器的值*/
23. u8 read_status_8(void){
24.         u8 value = 0;
25.         //datap = 0xff;
26.         DATA0 = 1;
27.         DATA1 = 1;
28.         DATA2 = 1;
29.         DATA3 = 1;
30.         DATA4 = 1;
31.         DATA5 = 1;
32.         DATA6 = 1;
33.         DATA7 = 1;
34.         EN = 0;
35.         delay(50);
36.         RS = 0;
37.         RW = 1;
38.         delay(50);
39.         EN = 1;
40.         delay(10);
41.         //value = datap;
42.         if(DATA0 == 1){
43.                 value = value | 0x01;
44.         }else{
45.                 value = value | 0x00;
46.         }
47.         if(DATA1 == 1){
48.                 value = value | 0x02;
49.         }else{
50.                 value = value | 0x00;
51.         }
52.         if(DATA2 == 1){
53.                 value = value | 0x04;
54.         }else{
55.                 value = value | 0x00;
56.         }
57.         if(DATA3 == 1){
58.                 value = value | 0x08;
59.         }else{
60.                 value = value | 0x00;
61.         }
62.         if(DATA4 == 1){
63.                 value = value | 0x10;
64.         }else{
65.                 value = value | 0x00;
66.         }
67.         if(DATA5 == 1){
68.                 value = value | 0x20;
69.         }else{
70.                 value = value | 0x00;
71.         }
72.         if(DATA6 == 1){
73.                 value = value | 0x40;
74.         }else{
75.                 value = value | 0x00;
76.         }
77.         if(DATA7 == 1){
78.                 value = value | 0x80;
79.         }else{
80.                 value = value | 0x00;
81.         }
82.         delay(10);
83.         EN = 0;
84.         RS = 0;
85.         RW = 0;
86.         return value;
87. }
90. /*读取数据寄存器的值*/
91. u8 read_data_8(void){
92.         u8 rdata = 0;
93.         //datap = 0xff;
94.         DATA0 = 1;
95.         DATA1 = 1;
96.         DATA2 = 1;
97.         DATA3 = 1;
98.         DATA4 = 1;
99.         DATA5 = 1;
100.         DATA6 = 1;
101.         DATA7 = 1;
102.        
103.         EN = 0;
104.         delay(50);
105.         RS = 1;
106.         RW = 1;
107.         delay(50);
108.         EN = 1;
109.         delay(10);
110.         //rdata = datap;
111.        
112.         if(DATA0 == 1){
113.                 rdata = rdata | 0x01;
114.         }else{
115.                 rdata = rdata | 0x00;
116.         }
117.         if(DATA1 == 1){
118.                 rdata = rdata | 0x02;
119.         }else{
120.                 rdata = rdata | 0x00;
121.         }
122.         if(DATA2 == 1){
123.                 rdata = rdata | 0x04;
124.         }else{
125.                 rdata = rdata | 0x00;
126.         }
127.         if(DATA3 == 1){
128.                 rdata = rdata | 0x08;
129.         }else{
130.                 rdata = rdata | 0x00;
131.         }
132.         if(DATA4 == 1){
133.                 rdata = rdata | 0x10;
134.         }else{
135.                 rdata = rdata | 0x00;
136.         }
137.         if(DATA5 == 1){
138.                 rdata = rdata | 0x20;
139.         }else{
140.                 rdata = rdata | 0x00;
141.         }
142.         if(DATA6 == 1){
143.                 rdata = rdata | 0x40;
144.         }else{
145.                 rdata = rdata | 0x00;
146.         }
147.         if(DATA7 == 1){
148.                 rdata = rdata | 0x80;
149.         }else{
150.                 rdata = rdata | 0x00;
151.         }
152.         //rdata = P0;
153.         delay(10);
154.         EN = 0;
155.         RS = 0;
156.         RW = 0;
157.         return rdata;
158. }
161. /*写数据到数据寄存器*/
162. void write_data_8(u8 wdata){
163.         u8 value = wdata;
164.         EN = 0;
165.         delay(50);
166.         RS = 1;
167.         RW = 0;
168.         delay(50);
169.         EN = 1;
170.         delay(50);
171.         //datap = value;
172.         if(value & 0x01){
173.                 DATA0 = 1;
174.         }else{
175.                 DATA0 = 0;
176.         }
177.         if((value >> 1) & 0x01){
178.                 DATA1 = 1;
179.         }else{
180.                 DATA1 = 0;
181.         }
182.         if((value >> 2) & 0x01){
183.                 DATA2 = 1;
184.         }else{
185.                 DATA2 = 0;
186.         }
187.         if((value >> 3) & 0x01){
188.                 DATA3 = 1;
189.         }else{
190.                 DATA3 = 0;
191.         }
192.         if((value >> 4) & 0x01){
193.                 DATA4 = 1;
194.         }else{
195.                 DATA4 = 0;
196.         }
197.         if((value >> 5) & 0x01){
198.                 DATA5 = 1;
199.         }else{
200.                 DATA5 = 0;
201.         }
202.         if((value >> 6) & 0x01){
203.                 DATA6 = 1;
204.         }else{
205.                 DATA6 = 0;
206.         }
207.         if((value >> 7) & 0x01){
208.                 DATA7 = 1;
209.         }else{
210.                 DATA7 = 0;
211.         }
212.         //P0 = value;
213.         delay(50);
214.         EN = 0;
215.         RS = 0;
216.         RW = 0;
217. }
220. /*写命令到命令寄存器*/
221. void write_commond_8(u8 commond){
222.         u8 value = commond;
223.         EN = 0;
224.         delay(50);
225.         RS = 0;
226.         RW = 0;
227.         delay(50);
228.         EN = 1;
229.         delay(50);
230.         //datap = value;
231.         if(value & 0x01){
232.                 DATA0 = 1;
233.         }else{
234.                 DATA0 = 0;
235.         }
236.         if((value >> 1) & 0x01){
237.                 DATA1 = 1;
238.         }else{
239.                 DATA1 = 0;
240.         }
241.         if((value >> 2) & 0x01){
242.                 DATA2 = 1;
243.         }else{
244.                 DATA2 = 0;
245.         }
246.         if((value >> 3) & 0x01){
247.                 DATA3 = 1;
248.         }else{
249.                 DATA3 = 0;
250.         }
251.         if((value >> 4) & 0x01){
252.                 DATA4 = 1;
253.         }else{
254.                 DATA4 = 0;
255.         }
256.         if((value >> 5) & 0x01){
257.                 DATA5 = 1;
258.         }else{
259.                 DATA5 = 0;
260.         }
261.         if((value >> 6) & 0x01){
262.                 DATA6 = 1;
263.         }else{
264.                 DATA6 = 0;
265.         }
266.         if((value >> 7) & 0x01){
267.                 DATA7 = 1;
268.         }else{
269.                 DATA7 = 0;
270.         }
271.         //P0 = value;
272.         delay(50);
273.         EN = 0;
274.         RS = 0;
275.         RW = 0;
276. }
279. /*读取LCD1602状态寄存器的值*/
280. u8 read_status_4(void){
281.         u8 value = 0;
282.         //datap = 0xff;
283.         DATA4 = 1;
284.         DATA5 = 1;
285.         DATA6 = 1;
286.         DATA7 = 1;
287.         EN = 0;
288.         delay(50);
289.         RS = 0;
290.         RW = 1;
291.         delay(50);
292.         EN = 1;
293.         delay(10);
294.         //value = datap;
295.         if(DATA4 == 1){
296.                 value = value | 0x10;
297.         }else{
298.                 value = value | 0x00;
299.         }
300.         if(DATA5 == 1){
301.                 value = value | 0x20;
302.         }else{
303.                 value = value | 0x00;
304.         }
305.         if(DATA6 == 1){
306.                 value = value | 0x40;
307.         }else{
308.                 value = value | 0x00;
309.         }
310.         if(DATA7 == 1){
311.                 value = value | 0x80;
312.         }else{
313.                 value = value | 0x00;
314.         }
315.         delay(10);
316.         EN = 0;
317.         delay(10);
318.         EN = 1;
319.         delay(10);
320.         if(DATA4 == 1){
321.                 value = value | 0x01;
322.         }else{
323.                 value = value | 0x00;
324.         }
325.         if(DATA5 == 1){
326.                 value = value | 0x02;
327.         }else{
328.                 value = value | 0x00;
329.         }
330.         if(DATA6 == 1){
331.                 value = value | 0x04;
332.         }else{
333.                 value = value | 0x00;
334.         }
335.         if(DATA7 == 1){
336.                 value = value | 0x08;
337.         }else{
338.                 value = value | 0x00;
339.         }
340.         delay(10);
341.         EN = 0;
342.         RS = 0;
343.         RW = 0;
344.         return value;
345. }
347. /*读取数据寄存器的值*/
348. u8 read_data_4(void){
349.         u8 rdata = 0;
350.         //datap = 0xff;
351.         DATA4 = 1;
352.         DATA5 = 1;
353.         DATA6 = 1;
354.         DATA7 = 1;
355.        
356.         EN = 0;
357.         delay(50);
358.         RS = 1;
359.         RW = 1;
360.         delay(50);
361.         EN = 1;
362.         delay(10);
363.         if(DATA4 == 1){
364.                 rdata = rdata | 0x10;
365.         }else{
366.                 rdata = rdata | 0x00;
367.         }
368.         if(DATA5 == 1){
369.                 rdata = rdata | 0x20;
370.         }else{
371.                 rdata = rdata | 0x00;
372.         }
373.         if(DATA6 == 1){
374.                 rdata = rdata | 0x40;
375.         }else{
376.                 rdata = rdata | 0x00;
377.         }
378.         if(DATA7 == 1){
379.                 rdata = rdata | 0x80;
380.         }else{
381.                 rdata = rdata | 0x00;
382.         }
383.         delay(10);
384.         EN = 0;
385.         delay(10);
386.         EN = 1;
387.         delay(10);
388.         if(DATA4 == 1){
389.                 rdata = rdata | 0x01;
390.         }else{
391.                 rdata = rdata | 0x00;
392.         }
393.         if(DATA5 == 1){
394.                 rdata = rdata | 0x02;
395.         }else{
396.                 rdata = rdata | 0x00;
397.         }
398.         if(DATA6 == 1){
399.                 rdata = rdata | 0x04;
400.         }else{
401.                 rdata = rdata | 0x00;
402.         }
403.         if(DATA7 == 1){
404.                 rdata = rdata | 0x08;
405.         }else{
406.                 rdata = rdata | 0x00;
407.         }
408.         delay(10);
409.         EN = 0;
410.         RS = 0;
411.         RW = 0;
412.         return rdata;
413. }
416. /*写数据到数据寄存器*/
417. void write_data_4(u8 wdata){
418.         u8 value = wdata;
419.         EN = 0;
420.         delay(50);
421.         RS = 1;
422.         RW = 0;
423.         delay(50);
424.         EN = 1;
425.         delay(50);
426.         if((value >> 4) & 0x01){
427.                 DATA4 = 1;
428.         }else{
429.                 DATA4 = 0;
430.         }
431.         if((value >> 5) & 0x01){
432.                 DATA5 = 1;
433.         }else{
434.                 DATA5 = 0;
435.         }
436.         if((value >> 6) & 0x01){
437.                 DATA6 = 1;
438.         }else{
439.                 DATA6 = 0;
440.         }
441.         if((value >> 7) & 0x01){
442.                 DATA7 = 1;
443.         }else{
444.                 DATA7 = 0;
445.         }
446.         delay(50);
447.         EN = 0;
448.         delay(50);
449.         EN = 1;
450.         delay(50);
451.         if(value & 0x01){
452.                 DATA4 = 1;
453.         }else{
454.                 DATA4 = 0;
455.         }
456.         if((value >> 1) & 0x01){
457.                 DATA5 = 1;
458.         }else{
459.                 DATA5 = 0;
460.         }
461.         if((value >> 2) & 0x01){
462.                 DATA6 = 1;
463.         }else{
464.                 DATA6 = 0;
465.         }
466.         if((value >> 3) & 0x01){
467.                 DATA7 = 1;
468.         }else{
469.                 DATA7 = 0;
470.         }
471.         delay(50);
472.         EN = 0;
473.         RS = 0;
474.         RW = 0;
475. }
478. /*写命令到命令寄存器*/
479. void write_commond_4(u8 commond){
480.         u8 value = commond;
481.         EN = 0;
482.         delay(50);
483.         RS = 0;
484.         RW = 0;
485.         delay(50);
486.         EN = 1;
487.         delay(50);
488.         if((value >> 4) & 0x01){
489.                 DATA4 = 1;
490.         }else{
491.                 DATA4 = 0;
492.         }
493.         if((value >> 5) & 0x01){
494.                 DATA5 = 1;
495.         }else{
496.                 DATA5 = 0;
497.         }
498.         if((value >> 6) & 0x01){
499.                 DATA6 = 1;
500.         }else{
501.                 DATA6 = 0;
502.         }
503.         if((value >> 7) & 0x01){
504.                 DATA7 = 1;
505.         }else{
506.                 DATA7 = 0;
507.         }
508.         delay(50);
509.         EN = 0;
510.         delay(50);
511.         EN = 1;
512.         delay(50);
513.         if(value & 0x01){
514.                 DATA4 = 1;
515.         }else{
516.                 DATA4= 0;
517.         }
518.         if((value >> 1) & 0x01){
519.                 DATA5 = 1;
520.         }else{
521.                 DATA5 = 0;
522.         }
523.         if((value >> 2) & 0x01){
524.                 DATA6 = 1;
525.         }else{
526.                 DATA6 = 0;
527.         }
528.         if((value >> 3) & 0x01){
529.                 DATA7 = 1;
530.         }else{
531.                 DATA7 = 0;
532.         }
533.         delay(50);
534.         EN = 0;
535.         RS = 0;
536.         RW = 0;
537. }
539. void write_commond_4_4(u8 commond){
540.         u8 value = commond;
541.         EN = 0;
542.         delay(50);
543.         RS = 0;
544.         RW = 0;
545.         delay(50);
546.         EN = 1;
547.         delay(50);
548.         if((value >> 4) & 0x01){
549.                 DATA4 = 1;
550.         }else{
551.                 DATA4 = 0;
552.         }
553.         if((value >> 5) & 0x01){
554.                 DATA5 = 1;
555.         }else{
556.                 DATA5 = 0;
557.         }
558.         if((value >> 6) & 0x01){
559.                 DATA6 = 1;
560.         }else{
561.                 DATA6 = 0;
562.         }
563.         if((value >> 7) & 0x01){
564.                 DATA7 = 1;
565.         }else{
566.                 DATA7 = 0;
567.         }
568.         delay(50);
569.         EN = 0;
570.         RS = 0;
571.         RW = 0;
572. }

复制代码

2、通过基础数据通信对设备的操作代码，相当于通过基础的交流进行更上一层的交互，这里主要包括怎么样初始化设备，怎么样配置设备，和对设备的操作(设备实现的功能)。
下面是设备操作的代码：
driver1602.h是关于设备内部寄存器和控制位的声明(这里写的不是很好，后续再进一步改进)：
[code]#ifndef _DRIVER1602_H#define _DRIVER1602_H#include "config.h"#define CLEAR_DISPLAY 0x01        #define RETURN_HOME 0x02 #define STATUS_BF_BUSY 0x80#define STATUS_BF_READY 0x00/*** 接口数据宽度定义，4位和8位宽两种*/#define interface_data_width_4 (0 cursor_blink;                write_commond_status(tmp);        }else if(onoff == display_on){                lcd->display_on_off = display_on;                tmp = 0x0c | lcd->cursor_on_off | lcd->cursor_blink;                write_commond_status(tmp);        }else{                return -1;        }        return 0;}/***设置显示的光标是否打开*/s8 lcd1602_set_cursor_on_off(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 onoff){        u8 tmp = 0;        if(onoff == cursor_off){                lcd->cursor_on_off = cursor_off;                tmp = 0x08 | lcd->display_on_off | lcd->cursor_blink;                write_commond_status(tmp);        }else if(onoff == cursor_on){                lcd->cursor_on_off = cursor_on;                tmp = 0x0a | lcd->display_on_off | lcd->cursor_blink;                write_commond_status(tmp);        }else{                return -1;        }        return 0;}/***设置显示的光标是否闪烁*/s8 lcd1602_set_cursor_blink(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 onoff){        u8 tmp = 0;        if(onoff == cursor_character_blink_off){                lcd->cursor_blink = cursor_character_blink_off;                tmp = 0x08 | lcd->display_on_off | lcd->cursor_on_off;                write_commond_status(tmp);        }else if(onoff == cursor_character_blink_on){                lcd->cursor_blink = cursor_character_blink_on;                tmp = 0x09 | lcd->display_on_off | lcd->cursor_on_off;                write_commond_status(tmp);        }else{                return -1;        }        return 0;}/***设置改变DDRAM内容时光标和显示的移动*/s8 lcd1602_set_change_ddram_cursor_display(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 cursor_display,u8 direction){        u8 tmp = 0;        if(cursor_display == ddram_move_cursor){                lcd->ddram_cursor_display_move = ddram_move_cursor;        }else if(cursor_display == ddram_move_display){                lcd->ddram_cursor_display_move = ddram_move_display;        }else{                return -1;        }                if(direction == ddram_move_direction_left){                lcd->ddram_sc_move_driection = ddram_move_direction_left;        }else if(direction == ddram_move_direction_right){                lcd->ddram_sc_move_driection = ddram_move_direction_right;        }else{                return -1;        }        tmp = 0x10 | lcd->ddram_sc_move_driection | lcd->ddram_cursor_display_move;        write_commond_status(tmp);        return 0;}/***设置字体格式*/s8 lcd1602_set_font(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 font){        u8 tmp = 0;        if(font == font_mode_5_8){                lcd->display_font = font_mode_5_8;                tmp = 0x30 | lcd->display_lines;                write_commond_status(tmp);        }else if(font == font_mode_5_10){                lcd->display_font = font_mode_5_10;                tmp = 0x34 | lcd->display_lines;                write_commond_status(tmp);        }else{                return -1;        }        return 0;}/*读取默认位置的数据，当前数据指针所指数据*/u8 read_data_current(void){        u8 cur = 0;        u8 value;        if(width == interface_data_width_8){                cur = read_status_8();        }else{                cur = read_status_4();        }        cur = cur & 0x7f;        cur = cur | 0x80;        value = read_data_local(cur);        return value;}/*读取指定位置的字符*/u8 read_data_local(u8 addr){        u8 value;        write_commond_status(addr|0x80);        if(width == interface_data_width_8){                value = read_data_8();        }else{                value = read_data_4();        }        return value;}/*从指定位置，读取指定长度的字符串*/void read_string(u8 addr,u8 len,u8 *val){        u8 i = 0;        write_commond_status(addr|0x80);        for(i=0;i 7){                return -1;        }        write_commond_status(CGRAM_ADDRESS_SET_BASE| (local  3){                return -1;        }        write_commond_status(CGRAM_ADDRESS_SET_BASE| (local  DDRAM_PER_LINE_SIZE){                len = DDRAM_PER_LINE_SIZE - local;        }        write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + local);        while(len > 0){                write_data_status(*str);                str++;                len--;        }        return 0;}/*根据行号判断写入第一行还是第二行，写入字符串*/s8 write_string(u8 local,u8 line,u8 *str){        if(line == 1){                write_first_line_string(local,str);        }else if(line == 2){                write_second_line_string(local,str);        }else{                return -1;        }        return 0;}/*清除特定位置的字符并保持原来地址计数器的位置不变*/s8 clear_char(u8 local,u8 line){        u8 curlocation = read_counter();        if(local > DDRAM_PER_LINE_SIZE){                return -1;        }        if(line == 1){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + local);        }else if(line == 2){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + local);        }else{                return -2;        }        write_data_status(0x20);        write_commond_status(curlocation|0x80);        return 0;}/*清除一行，一行的40个字符全部清除*/s8 clear_line(u8 line){        u8 i = 0;        if(line == 1){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE);        }else if(line == 2){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE);        }else{                return -1;        }        for(i = 0;i DDRAM_PER_LINE_SIZE){                return -1;        }        if((s + length) > DDRAM_PER_LINE_SIZE){                length = DDRAM_PER_LINE_SIZE - s;        }        if(line == 1){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + s);        }else if(line == 2){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + s);        }else{                return -2;        }        for(i = 0;i DDRAM_PER_LINE_SIZE){                return -1;        }        if(line == 1){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + s);        }else if(line == 2){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + s);        }else{                return -2;        }        write_data_status(value);        write_commond_status(curlocation|0x80);        return 0;}/*替换特定位置的几个字符*/s8 replace_string(u8 local,u8 line,u8 *str){        u8 s = local;        u8 i = 0;        u8 curlocation = read_counter();        u8 len = strlen(str);        if(local > DDRAM_PER_LINE_SIZE){                return -1;        }        if(line == 1){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + s);        }else if(line == 2){                write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + s);        }else{                return -2;        }        if((s + len) > DDRAM_PER_LINE_SIZE){                len = DDRAM_PER_LINE_SIZE - s;        }        while(len > 0){                write_data_status(*str);                str++;                len--;        }        write_commond_status(curlocation|0x80);        return 0;}/*从开始位置显示一整段字符到可显示的位置*/void displaystring(u8 *str){        u8 length = strlen(str);        if(length