LCD1602 单片机上代码的实现和代码结构的分析

news/2025/3/25 22:05:38/文章来源:https://www.cnblogs.com/xiaobing3314/p/18792430

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：

#ifndef _DATABASE1602_H
#define _DATABASE1602_Hvoid delay1ms(void);
void delay(u16 time);u8 read_status_8(void);
u8 read_data_8(void);
void write_data_8(u8 wdata);
void write_commond_8(u8 commond);u8 read_status_4(void);
u8 read_data_4(void);
void write_data_4(u8 wdata);
void write_commond_4(u8 commond);
void write_commond_4_4(u8 commond);#endif

对应的.c文件：

#include "config.h"
#include "database1602.h"/*延时1ms程序*/
void delay1ms(void)				
{u8 i,j;i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i); 
}/*根据设定的值延迟*/
void delay(u16 time){while(time--);
}/*读取LCD1602状态寄存器的值*/
u8 read_status_8(void){u8 value = 0;//datap = 0xff;DATA0 = 1;DATA1 = 1;DATA2 = 1;DATA3 = 1;DATA4 = 1;DATA5 = 1;DATA6 = 1;DATA7 = 1;EN = 0;delay(50);RS = 0;RW = 1;delay(50);EN = 1;delay(10);//value = datap;if(DATA0 == 1){value = value | 0x01;}else{value = value | 0x00;}if(DATA1 == 1){value = value | 0x02;}else{value = value | 0x00;}if(DATA2 == 1){value = value | 0x04;}else{value = value | 0x00;}if(DATA3 == 1){value = value | 0x08;}else{value = value | 0x00;}if(DATA4 == 1){value = value | 0x10;}else{value = value | 0x00;}if(DATA5 == 1){value = value | 0x20;}else{value = value | 0x00;}if(DATA6 == 1){value = value | 0x40;}else{value = value | 0x00;}if(DATA7 == 1){value = value | 0x80;}else{value = value | 0x00;}delay(10);EN = 0;RS = 0;RW = 0;return value;
}/*读取数据寄存器的值*/
u8 read_data_8(void){u8 rdata = 0;//datap = 0xff;DATA0 = 1;DATA1 = 1;DATA2 = 1;DATA3 = 1;DATA4 = 1;DATA5 = 1;DATA6 = 1;DATA7 = 1;EN = 0;delay(50);RS = 1;RW = 1;delay(50);EN = 1;delay(10);//rdata = datap;if(DATA0 == 1){rdata = rdata | 0x01;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA1 == 1){rdata = rdata | 0x02;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA2 == 1){rdata = rdata | 0x04;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA3 == 1){rdata = rdata | 0x08;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA4 == 1){rdata = rdata | 0x10;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA5 == 1){rdata = rdata | 0x20;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA6 == 1){rdata = rdata | 0x40;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA7 == 1){rdata = rdata | 0x80;}else{rdata = rdata | 0x00;}//rdata = P0;delay(10);EN = 0;RS = 0;RW = 0;return rdata;
}/*写数据到数据寄存器*/
void write_data_8(u8 wdata){u8 value = wdata;EN = 0;delay(50);RS = 1;RW = 0;delay(50);EN = 1;delay(50);//datap = value;if(value & 0x01){DATA0 = 1;}else{DATA0 = 0;}if((value >> 1) & 0x01){DATA1 = 1;}else{DATA1 = 0;}if((value >> 2) & 0x01){DATA2 = 1;}else{DATA2 = 0;}if((value >> 3) & 0x01){DATA3 = 1;}else{DATA3 = 0;}if((value >> 4) & 0x01){DATA4 = 1;}else{DATA4 = 0;}if((value >> 5) & 0x01){DATA5 = 1;}else{DATA5 = 0;}if((value >> 6) & 0x01){DATA6 = 1;}else{DATA6 = 0;}if((value >> 7) & 0x01){DATA7 = 1;}else{DATA7 = 0;}//P0 = value;delay(50);EN = 0;RS = 0;RW = 0;
}/*写命令到命令寄存器*/
void write_commond_8(u8 commond){u8 value = commond;EN = 0;delay(50);RS = 0;RW = 0;delay(50);EN = 1;delay(50);//datap = value;if(value & 0x01){DATA0 = 1;}else{DATA0 = 0;}if((value >> 1) & 0x01){DATA1 = 1;}else{DATA1 = 0;}if((value >> 2) & 0x01){DATA2 = 1;}else{DATA2 = 0;}if((value >> 3) & 0x01){DATA3 = 1;}else{DATA3 = 0;}if((value >> 4) & 0x01){DATA4 = 1;}else{DATA4 = 0;}if((value >> 5) & 0x01){DATA5 = 1;}else{DATA5 = 0;}if((value >> 6) & 0x01){DATA6 = 1;}else{DATA6 = 0;}if((value >> 7) & 0x01){DATA7 = 1;}else{DATA7 = 0;}//P0 = value;delay(50);EN = 0;RS = 0;RW = 0;
}/*读取LCD1602状态寄存器的值*/
u8 read_status_4(void){u8 value = 0;//datap = 0xff;DATA4 = 1;DATA5 = 1;DATA6 = 1;DATA7 = 1;EN = 0;delay(50);RS = 0;RW = 1;delay(50);EN = 1;delay(10);//value = datap;if(DATA4 == 1){value = value | 0x10;}else{value = value | 0x00;}if(DATA5 == 1){value = value | 0x20;}else{value = value | 0x00;}if(DATA6 == 1){value = value | 0x40;}else{value = value | 0x00;}if(DATA7 == 1){value = value | 0x80;}else{value = value | 0x00;}delay(10);EN = 0;delay(10);EN = 1;delay(10);if(DATA4 == 1){value = value | 0x01;}else{value = value | 0x00;}if(DATA5 == 1){value = value | 0x02;}else{value = value | 0x00;}if(DATA6 == 1){value = value | 0x04;}else{value = value | 0x00;}if(DATA7 == 1){value = value | 0x08;}else{value = value | 0x00;}delay(10);EN = 0;RS = 0;RW = 0;return value;
}/*读取数据寄存器的值*/
u8 read_data_4(void){u8 rdata = 0;//datap = 0xff;DATA4 = 1;DATA5 = 1;DATA6 = 1;DATA7 = 1;EN = 0;delay(50);RS = 1;RW = 1;delay(50);EN = 1;delay(10);if(DATA4 == 1){rdata = rdata | 0x10;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA5 == 1){rdata = rdata | 0x20;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA6 == 1){rdata = rdata | 0x40;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA7 == 1){rdata = rdata | 0x80;}else{rdata = rdata | 0x00;}delay(10);EN = 0;delay(10);EN = 1;delay(10);if(DATA4 == 1){rdata = rdata | 0x01;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA5 == 1){rdata = rdata | 0x02;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA6 == 1){rdata = rdata | 0x04;}else{rdata = rdata | 0x00;}if(DATA7 == 1){rdata = rdata | 0x08;}else{rdata = rdata | 0x00;}delay(10);EN = 0;RS = 0;RW = 0;return rdata;
}/*写数据到数据寄存器*/
void write_data_4(u8 wdata){u8 value = wdata;EN = 0;delay(50);RS = 1;RW = 0;delay(50);EN = 1;delay(50);if((value >> 4) & 0x01){DATA4 = 1;}else{DATA4 = 0;}if((value >> 5) & 0x01){DATA5 = 1;}else{DATA5 = 0;}if((value >> 6) & 0x01){DATA6 = 1;}else{DATA6 = 0;}if((value >> 7) & 0x01){DATA7 = 1;}else{DATA7 = 0;}delay(50);EN = 0;delay(50);EN = 1;delay(50);if(value & 0x01){DATA4 = 1;}else{DATA4 = 0;}if((value >> 1) & 0x01){DATA5 = 1;}else{DATA5 = 0;}if((value >> 2) & 0x01){DATA6 = 1;}else{DATA6 = 0;}if((value >> 3) & 0x01){DATA7 = 1;}else{DATA7 = 0;}delay(50);EN = 0;RS = 0;RW = 0;
}/*写命令到命令寄存器*/
void write_commond_4(u8 commond){u8 value = commond;EN = 0;delay(50);RS = 0;RW = 0;delay(50);EN = 1;delay(50);if((value >> 4) & 0x01){DATA4 = 1;}else{DATA4 = 0;}if((value >> 5) & 0x01){DATA5 = 1;}else{DATA5 = 0;}if((value >> 6) & 0x01){DATA6 = 1;}else{DATA6 = 0;}if((value >> 7) & 0x01){DATA7 = 1;}else{DATA7 = 0;}delay(50);EN = 0;delay(50);EN = 1;delay(50);if(value & 0x01){DATA4 = 1;}else{DATA4= 0;}if((value >> 1) & 0x01){DATA5 = 1;}else{DATA5 = 0;}if((value >> 2) & 0x01){DATA6 = 1;}else{DATA6 = 0;}if((value >> 3) & 0x01){DATA7 = 1;}else{DATA7 = 0;}delay(50);EN = 0;RS = 0;RW = 0;
}void write_commond_4_4(u8 commond){u8 value = commond;EN = 0;delay(50);RS = 0;RW = 0;delay(50);EN = 1;delay(50);if((value >> 4) & 0x01){DATA4 = 1;}else{DATA4 = 0;}if((value >> 5) & 0x01){DATA5 = 1;}else{DATA5 = 0;}if((value >> 6) & 0x01){DATA6 = 1;}else{DATA6 = 0;}if((value >> 7) & 0x01){DATA7 = 1;}else{DATA7 = 0;}delay(50);EN = 0;RS = 0;RW = 0;
}

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)：

#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 << 4)
#define interface_data_width_8 (1 << 4)/**
*显示屏的行数定义
*/
#define display_line_1 (0 << 3)
#define display_line_2 (1 << 3)/**
*显示字符模式定义，5*8和5*10两种模式
*/
#define font_mode_5_8 (0 << 2)
#define font_mode_5_10 (1 << 2)/**
*在改变DDRAM内容时光标或显示的移动方向
*/
#define ddram_move_direction_left (0 << 2)
#define ddram_move_direction_right (1 << 2)/**
*在改变DDRAM内容时是光标移动还是显示移动
*/
#define ddram_move_cursor (0 << 3)
#define ddram_move_display (1 << 3)/**
*设置显示器的开和关
*/
#define display_off (0 << 2)
#define display_on (1 << 2)/**
*设置光标的开关
*/
#define cursor_off (0 << 1)
#define cursor_on (1 << 1)/**
*设置光标位置的字符是否闪烁
*/
#define cursor_character_blink_off (0 << 0)
#define cursor_character_blink_on (1 << 0)/**
*数据读写期间AC增加还是减小
*/
#define rw_data_ac_decrement (0 << 1)
#define rw_data_ac_increment (1 << 1)/**
*数据读写期间显示画面是否移动
*/
#define rw_data_display_no_move (0 << 0)
#define rw_data_display_move (1 << 1)/**
*CGRAM模式设置
*/
#define cgram_mode_disable 0
#define cgram_mode_enable 1/**
*DDRAM模式设置
*/
#define ddram_mode_disable 0
#define ddram_mode_enable 1/**
* 引脚定义结构体
*/
typedef struct
{u8 num;u8 data_pin[8];
}PIN;/**
*LCD1602显示器标准定义结构体
*/
typedef struct
{u8 data_width;				//接口的数据宽度定义u8 display_lines;			//显示的行数u8 display_font;			//显示的字符格式u8 rw_ac_mode;				//读写期间AC地址增加模式u8 rw_display_move;			//读写期间显示移动u8 display_on_off;			//显示开关u8 cursor_on_off;			//光标的开关u8 cursor_blink;			//光标位置的字符闪烁u8 ddram_cursor_display_move;		//改变DDRAM期间光标移动u8 ddram_sc_move_driection;	//改变DDRAM期间光标或显示移动方向u8 ddram_first_line_address;//第一行的DDRAM地址u8 ddram_second_line_address;//第二行的DDRAM地址u8 cgram_address;			//CGRAM地址	
}LCD1602_initTypeDef;/**
*基础操作函数
*/
void init1602(LCD1602_initTypeDef *lcd);
void write_commond_status(u8 commond);
void write_data_status(u8 wdata);/**
*基础设置函数
*/
void clear_display(void);
void return_home(void);
u8 read_counter(void);
s8 lcd1602_set_ac(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 mode);
s8 lcd1602_set_rw_display_move(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 mode);
s8 lcd1602_set_display_on_off(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 onoff);
s8 lcd1602_set_cursor_on_off(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 onoff);
s8 lcd1602_set_change_ddram_cursor_display(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 cursor_display,u8 direction);
s8 lcd1602_set_font(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 font);u8 read_data_current(void);
u8 read_data_local(u8 addr);
void read_string(u8 addr,u8 len,u8 *val);/**
* CGRAM操作函数
*/
s8 write_one_cgram_5_8(u8 local,u8 *cgdata);
s8 write_one_cgram_5_10(u8 local,u8 *cgdata);#endif

对应的.c文件如下：

#include "config.h"
#include "driver1602.h"
#include "database1602.h"u8 width = 0;/*写带检测忙状态位的命令寄存器*/
void write_commond_status(u8 commond){u8 flag = STATUS_BF_BUSY;while(flag == STATUS_BF_BUSY){if(width == interface_data_width_8){flag = read_status_8()&0x80;}else{flag = read_status_4()&0x80;}}if(width == interface_data_width_8){write_commond_8(commond);}else{write_commond_4(commond);}
}/*写带忙检测的数据寄存器*/
void write_data_status(u8 wdata){u8 flag = STATUS_BF_BUSY;while(flag == STATUS_BF_BUSY){if(width == interface_data_width_8){flag = read_status_8()&0x80;}else{flag = read_status_4()&0x80;}}if(width == interface_data_width_8){write_data_8(wdata);}else{write_data_4(wdata);}
}/*LCD1602的硬件初始化后默认设置8位数据接口模式
但是为了兼容4位接口模式，需要软件再做下面的初始化
*/
static void lcd_zero_init(void){u8 i = 0;//首先延迟15msfor(i = 0;i<15;i++){delay1ms();}if(width == interface_data_width_8){write_commond_8(0x30);}else{write_commond_4_4(0x30);}//再延迟4.1ms，这里延迟5msfor(i=0;i<5;i++){delay1ms();}if(width == interface_data_width_8){write_commond_8(0x30);}else{write_commond_4_4(0x30);}//再延迟100us，这里延迟5msfor(i=0;i<5;i++){delay1ms();}if(width == interface_data_width_8){write_commond_8(0x30);}else{write_commond_4_4(0x30);write_commond_4_4(0x20);}
}/*
初始化LCD1602显示器的配置
*/
void init1602(LCD1602_initTypeDef *lcd){u8 tmp0 = 0;u8 tmp1 = 0;width = lcd->data_width;lcd_zero_init();if(width == interface_data_width_8){tmp1 = lcd->display_lines | lcd->display_font | 0x30;}else{tmp1 = lcd->display_lines | lcd->display_font | 0x20;	}write_commond_status(tmp1);write_commond_status(0x08);		//显示，光标和闪烁都关write_commond_status(0x01);		//清除显示器tmp1 = 0;tmp1 = lcd->rw_ac_mode | lcd->rw_display_move | 0x04;write_commond_status(tmp1);		//设置在读写期间AC的模式和显示的移动//芯片手册要求的初始化完成//根据配置信息继续初始化tmp1 = 0;tmp1 = lcd->display_on_off | lcd->cursor_on_off | lcd->cursor_blink | 0x08;write_commond_status(tmp1);	tmp1 = 0;tmp1 = lcd->ddram_cursor_display_move | lcd->ddram_sc_move_driection | 0x10;write_commond_status(tmp1);
}/*内容全部清除，显示消失，地址计数器AC=0，自动加1模式
显示归位，游标和显示回到原点，不改变移位元元设置模式
*/
void clear_display(void){write_commond_status(0x01);
}/*地址计数器AC=0，光标和游标所在位的字符回原点，DDRAM中的内容不改变*/
void return_home(void){write_commond_status(0x02);
}/*返回计数器的值*/
u8 read_counter(void){u8 count = 0;if(width == interface_data_width_8){count = read_status_8();}else{count = read_status_4();}return (count & 0x7f);
}/**
*设置AC的增加方式
*/
s8 lcd1602_set_ac(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 mode){u8 tmp = 0;if(mode == rw_data_ac_decrement){lcd->rw_ac_mode = rw_data_ac_decrement;tmp = 0x04 | lcd->rw_display_move;write_commond_status(tmp);}else if(mode == rw_data_ac_increment){lcd->rw_ac_mode = rw_data_ac_increment;tmp = 0x06 | lcd->rw_display_move;write_commond_status(tmp);}else{return -1;}return 0;
}/**
*设置读写数据时显示是否移动
*/
s8 lcd1602_set_rw_display_move(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 mode){u8 tmp = 0;if(mode == rw_data_display_no_move){lcd->rw_display_move = rw_data_display_no_move;tmp = 0x04 | lcd->rw_ac_mode;write_commond_status(tmp);}else if(mode == rw_data_display_move){lcd->rw_display_move = rw_data_ac_increment;tmp = 0x05 | lcd->rw_ac_mode;write_commond_status(tmp);}else{return -1;}return 0;
}/**
*设置显示是否关闭
*/
s8 lcd1602_set_display_on_off(LCD1602_initTypeDef *lcd,u8 onoff){u8 tmp = 0;if(onoff == display_off){lcd->display_on_off = display_off;tmp = 0x08 | lcd->cursor_on_off | lcd->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<len;i++){if(width == interface_data_width_8){val[i]=read_data_8();}else{val[i]=read_data_4();}}
}/*设置光标到指定位置*/
s8 set_cursor_local(u8 local,u8 line){if(local < DDRAM_PER_LINE_SIZE){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;}}else{return -1;}return 0;
}/*
写CGRAM空间 5*8字符
自定义显示
参数1：要写入的第几个字符
参数2：要写入的字符模板
*/
s8 write_one_cgram_5_8(u8 local,u8 *cgdata){u8 i = 0;if(local > 7){return -1;}write_commond_status(CGRAM_ADDRESS_SET_BASE| (local << 3));for(i = 0;i < 8;i++){write_data_status(*cgdata);cgdata++;}return 0;
}/*
写5*10字符的CGRAM
CGRAM最多4个字符
参数1：要写入的第几个字符
参数2：要写入的字符模板
*/
s8 write_one_cgram_5_10(u8 local,u8 *cgdata){u8 i = 0;if(local > 3){return -1;}write_commond_status(CGRAM_ADDRESS_SET_BASE| (local << 4));for(i = 0;i < 11;i++){write_data_status(*cgdata);cgdata++;}return 0;
}

3、本来想使用在系统中使用配置文件的方式实现一些配置(在程序运行时更改配置参数)。这里在单片机中没有更好的方式，只能是更改这个配置文件更改再编译生成代码，只是可以简单写代码的方式。
配置文件代码如下(config.h)：

#ifndef _CONFIG_H
#define _CONFIG_H#include <reg52.h>#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned int
#define s8 char
#define s16 int#define true 0x01
#define false 0x00sbit RS = P2^0;						//定义指令和数据引脚
sbit RW = P2^1;						//定义读写引脚
sbit EN = P2^2;						//定义读写使能引脚//#define datap P0 					//定义数据端口sbit DATA0 = P0^0;
sbit DATA1 = P0^1;
sbit DATA2 = P0^2;
sbit DATA3 = P0^3;
sbit DATA4 = P0^4;
sbit DATA5 = P0^5;
sbit DATA6 = P0^6;
sbit DATA7 = P0^7;#define CGRAM_ADDRESS_SET_BASE 0x40			//定义CGRAM的地址#define DDRAM_ADDRESS_SET_BASE 0x80			//定义DDRAM的基地址
#define DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE 0x80		//定义显示的第一行的地址
#define DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE 0xC0 		//定义显示的第二行的地址#define DDRAM_TOTAL_SIZE 80					//定义总的DDRAM的大小
#define DDRAM_PER_LINE_SIZE 40				//定义每一行的DDRAM大小
#define DDRAM_FIRST_LINE_SIZE 0x87			//定义第一行DDRAM的结束地址
#define DDRAM_SECOND_LINE_SIZE 0xE7			//定义第二行DDRAM的结束地址#endif

4、面向应用层的代码，主要是对底层驱动的再一次封装，这里有些函数放在驱动代码和应用代码中没有很好的区分，更好的区分可以更像内核中代码的实现。
应用代码如下，chardriver1602.h是头文件：

#include "config.h"#ifndef _CHARDRIVER1602_H
#define _CHARDRIVER1602_Hs8 write_first(u8 local,u8 value);
s8 write_second(u8 local,u8 value);
s8 write_char(u8 local,u8 value,u8 line);
s8 write_first_line_string(u8 local,u8 *str);
s8 write_second_line_string(u8 local,u8 *str);
s8 write_string(u8 local,u8 line,u8 *str);s8 clear_char(u8 local,u8 line);
s8 clear_line(u8 line);
s8 clear_string(u8 local,u8 len,u8 line);
s8 replace_char(u8 local,u8 line,u8 value);
s8 replace_string(u8 local,u8 line,u8 *str);void displaystring(u8 *str);s8 save_cgram_table();
s8 cgram_show_num(u8 x,u8 num);#endif

对应的.c文件如下(这个代码中的对CGRAM相关的显示实现来自STC官网论坛的另外一个博主，显示出效果很好)：

#include "driver1602.h"
#include "chardriver1602.h"
#include "string.h"#define LT 0	//数字分块的序号
#define UB 1
#define RT 2
#define LL 3
#define LB 4
#define LR 5
#define UMB 6
#define LMB 7#define B00000 00	
#define B00001 01
#define B00010 02
#define B00011 03
#define B00100 04
#define B00101 05
#define B00110 06
#define B00111 07#define B01000 08
#define B01001 09
#define B01010 10
#define B01011 11
#define B01100 12
#define B01101 13
#define B01110 14
#define B01111 15#define B10000 16
#define B10001 17
#define B10010 18
#define B10011 19
#define B10100 20
#define B10101 21
#define B10110 22
#define B10111 23#define B11000 24
#define B11001 25
#define B11010 26
#define B11011 27
#define B11100 28
#define B11101 29
#define B11110 30
#define B11111 31unsigned char code _LIF[8][8] = {
{ B00111, B01111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111},	//数字分块图像
{ B11111, B11111, B11111, B00000, B00000, B00000, B00000, B00000},
{ B11100, B11110, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111},
{ B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B01111, B00111},
{ B00000, B00000, B00000, B00000, B00000, B11111, B11111, B11111},
{ B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11110, B11100},
{ B11111, B11111, B11111, B00000, B00000, B00000, B11111, B11111},
{ B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111, B11111},
};unsigned char code bevelChar[11][2][3] = {	//每个数字所用的分块，32代表空{{LT, UB, RT}, {LL, LB, LR}}, //0 {{UB, RT, 32}, {LB, LMB, LB}}, //1 {{UMB, UMB, RT}, {LL, LB, LB}}, //2 {{UMB, UMB, RT}, {LB, LB, LR}}, //3 {{LL, LB, LMB}, {32, 32, LMB}}, //4 {{LT, UMB, UMB}, {LB, LB, LR}}, //5 {{LT, UMB, UMB}, {LL, LB, LR}}, //6 {{UB, UB, RT}, {32, 32, LMB}}, //7{{LT, UMB, RT}, {LL, LB, LR}}, //8{{LT, UMB, RT}, {LB, LB, LR}}, //9{{ 32, 32, 32}, {32, 32, 32}} //Blank
};/*写第一行的一个字符*/
s8 write_first(u8 local,u8 value){if(local <= DDRAM_PER_LINE_SIZE){write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + local);write_data_status(value);}else{return -1;}return 0;
}/*写第二行的一个字符*/
s8 write_second(u8 local,u8 value){if(local <= DDRAM_PER_LINE_SIZE){write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + local);write_data_status(value);}else{return -1;}return 0;
}/**
*给指定行的位置写一个字符
*参数1：写的字符的位置
*参数2：要写的字符值
*参数3：要写的行
*返回值：0成功写入，其它值错误
*/
s8 write_char(u8 local,u8 value,u8 line){if(line == 1){if(local <= DDRAM_PER_LINE_SIZE){write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + local);write_data_status(value);}else{return -1;}}else if(line == 2){if(local <= DDRAM_PER_LINE_SIZE){write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + local);write_data_status(value);}else{return -1;}}else{return -2;}return 0;
}/**
*写第一行字符串
*/
s8 write_first_line_string(u8 local,u8 *str){u8 len = 0;len = strlen(str);if(local > DDRAM_PER_LINE_SIZE){return -1;}if((local + len) > DDRAM_PER_LINE_SIZE){len = DDRAM_PER_LINE_SIZE - local;}write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + local);while(len > 0){write_data_status(*str);str++;len--;}return 0;
}/**
*写第二行字符串
*/
s8 write_second_line_string(u8 local,u8 *str){u8 len = 0;len = strlen(str);if(local > DDRAM_PER_LINE_SIZE){return -1;}if((local + len) > 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<40;i++){write_data_status(0x20);}return 0;	
}/*清除特定位置的几个字符，且不改变原始的AC值*/
s8 clear_string(u8 local,u8 len,u8 line){u8 s = local;u8 length = len;u8 i = 0;u8 curlocation = read_counter();if(local > 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<length;i++){write_data_status(0x20);}write_commond_status(curlocation|0x80);return 0;
}/*替换特定位置的字符,且不改变光标位置*/
s8 replace_char(u8 local,u8 line,u8 value){u8 s = local;u8 curlocation = read_counter();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;}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 <= 16){write_first_line_string(0,str);}else{write_first_line_string(0,str);write_second_line_string(0,str+16);}
}//存入数字分块的图像
s8 save_cgram_table(){u8 i;for(i=0;i<8;i++)write_one_cgram_5_8(i,_LIF[i]);return write_one_cgram_5_8(0,_LIF[0]);
}//显示超大数字	x：显示位置0~3；num：显示的值
s8 cgram_show_num(u8 x,u8 num){u8 m,n;if(x < 4){for(m = 0;m < 2;m++){if(m == 0){write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE + (x * 4));}else if(m == 1){write_commond_status(DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE + (x * 4));}else{return -1;}for(n = 0;n < 3;n++){write_data_status(bevelChar[num][m][n]);}}}return 0;
}

5、主函数主要是显示2行字符，并测试了对中间某个字符的删除和替换操作并保持光标位置不变，并调用了CGRAM的显示功能，显示另外的自定义字符效果，代码如下(main.c)：

#include "chardriver1602.h"
#include "driver1602.h"
#include "lib.h"
#include <intrins.h>sbit ML = P1^4;
sbit MR = P1^5;void main(){u8 i = 0;LCD1602_initTypeDef lcd;lcd.data_width = interface_data_width_4;lcd.display_lines = display_line_2;lcd.display_font = font_mode_5_8;lcd.rw_ac_mode = rw_data_ac_increment;lcd.rw_display_move = rw_data_display_no_move;lcd.display_on_off = display_on;lcd.cursor_on_off = cursor_on;lcd.cursor_blink = cursor_character_blink_off;lcd.ddram_cursor_display_move = ddram_move_cursor;lcd.ddram_sc_move_driection = ddram_move_direction_left;lcd.ddram_first_line_address = DDRAM_ADDRESS_FIRST_LINE;lcd.ddram_second_line_address = DDRAM_ADDRESS_SECOND_LINE;lcd.cgram_address = CGRAM_ADDRESS_SET_BASE;//datap = 0xff;P0 = 0xff;P2 = 0xff;P3 = 0xff;init1602(&lcd);displaystring("abcdefghigklmnopqrstuvwxyz");for(i = 0;i<5;i++){delay1s();}clear_char(3,1);for(i = 0;i<5;i++){delay1s();}replace_char(5,1,'W');for(i = 0;i<5;i++){delay1s();}clear_display();save_cgram_table();for(i = 0;i<2;i++){delay1s();}cgram_show_num(0,0);cgram_show_num(1,1);cgram_show_num(2,2);cgram_show_num(3,3);for(i = 0;i<5;i++){delay1s();}cgram_show_num(0,4);cgram_show_num(1,5);cgram_show_num(2,6);cgram_show_num(3,7);for(i = 0;i<5;i++){delay1s();}cgram_show_num(0,8);cgram_show_num(1,9);cgram_show_num(2,10);cgram_show_num(3,0);for(i = 0;i<2;i++){delay1s();}while(1){MR = 0;ML = 1;for(i = 0;i<10;i++){delay1s();}MR = 1;ML = 0;for(i = 0;i<5;i++){delay1s();}}
}

包含的lib.h和lib.c文件如下：

#ifndef _LIB_
#define _LIB_#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned intu8 hexToInt(u8 hex);
void hexToIntString(u8 hex,u8 *value);
void delay1s();
void delay100ms(void);
void Delay50us(void);#endif

lib.c文件：

#include "lib.h"
#include <intrins.h>
/*工具类*//*将十六进制转换为整数字符*/
u8 hexToInt(u8 hex){u8 val=0;if(hex>=0x00&&hex<=0x09){val = hex+0x30;}return val;
}/*将十六进制转换为整数字符串*/
void hexToIntString(u8 hex,u8 *value){u8 hval = hex;u8 i = 0;u8 temp = 0;while((hval/0x0a!=0)||(hval%0x0a!=0)){temp = hval%0x0a;value[i] = hexToInt(temp);hval = hval/0x0a;if(hval < 0x00){break;}temp = 0;i++;}
}/*延时1s程序*/
void delay1s(){unsigned char data i, j, k;_nop_();i = 8;j = 1;k = 243;do{do{while (--k);} while (--j);} while (--i);
}/*延时100ms程序*/
void delay100ms(void){unsigned char data i, j;i = 180;j = 73;do{while (--j);} while (--i);
}/*延迟50us*/
void Delay50us(void)	//@11.0592MHz
{unsigned char data i;i = 20;while (--i);
}

实际运行效果如下面图所示：





6、对内核中代码的分层设计(代码的解耦)还需要更多的实践，上面的代码只是简单的尝试，还有很多的地方需要注意(如底层函数的注册实现，设备结构体的更好的实现)，后续有时间再改进。

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