一文搞懂8080协议

什么是 8080 协议？

8080 时序也叫因特尔总线，一般应用在mcu(mpu)模式的lcd上。Inter总线控制线有四根：

• RD：写使能

• WR：读使能

• DC(RS)：数据/命令

• CS：片选

LCD控制及传输数据所需要的管脚：

读写数据

读时序图。通用时序图如下： 

读数据的过程：

• CS 拉低，选中

• DC/RS 为高(读数据)

• WR 为高，禁止写

• 在RD的上升沿，读线上的数据(D[0:7]),假设8位 8080并口

• CS 拉高，取消片选

伪代码：

LCD_CS = 0; //开始片选
LCD_DC = 1; //读数据
LCD_WR = 1; //禁止写
LCD_RD = 0; //开始读
data = DATAIN();//读取数据
LCD_RD = 1; //结束读
LCD_CS = 1; //结束片选

写入数据

写时序图。通用时序图如下：

写数据的过程：

• CS为低，选中

• RD为高, 禁止写

• DC/RS为高（写数据，写命令拉低）

• 在WR的上升沿，使数据写入到 驱动 IC 里面

• CS为高，结束一组数据读取

伪代码：

LCD_CS = 0; //开始片选
LCD_RD = 1; //禁止读
LCD_DC = 1; //写数据
DATAOUT(Data); //输出数据 ,先准备好数据，然后上升沿一次性更新到lcd
LCD_WR = 0; //写入开始
LCD_WR = 1; //写入结束
LCD_CS = 0; //结束片选

实列演示：GPIO 模拟读写时序

以GC9106 这块LCD 驱动IC为例，介绍一下，如何根据datasheet,去模拟读写操作，方便后续遇到新的屏幕，可以快速入手。事实上，大部分时候，我们的主控一般都会存在lcd控制器，支持读写操作，只需要配置寄存器即可。不过通过GPIO模拟，对整个过程会有更新的认识。

第一步：根据硬件确认屏幕所接接口，确认引脚及协议：以8080 8位并行为例

协议：8080时序 

引脚：LCD_CS、LCD_RD、LCD_WR、LCD_DC、LCD_Data[7:0]

第二步：根据 datasheet 阅读读写时序

• 读时序

 驱动IC会在下降沿产生数据，主控（MCU）在上升沿从D[7:0] 读数据

整个读数据的过程，分为两步：写入一个command address, 读数据。

写入cmd: 

 读数据：根据时序图，真正读数据的过程中，第一个周期的数据是无效的，这个可以很好的解释command列表中，为何第一次数据都是dummy data

• 写时序 

主控（MCU）会在下降沿产生数据，驱动IC在上升沿从D[7:0] 读数据 

整个写数据的阶段分为两个：写命令和写数据，唯一的区别是DC不一样。 

第三步：查看command列表。这里以读ID为列(04H) 

• 阅读command信息

• 根据timing,先写入一个cmd（04H）

• 紧接着，读四次数据。

• 舍弃第一个数据(dummy data)

• 注意：初始状态和初始值。如果读不出来数据，可能是上电时序的问题，这个时候可以通过硬件GPIO 复位一下lcd,然后在读取数据。

write_cmd(0x04);
read_data(); //dummy data
ID0 = read_data();
ID1 = read_data();
ID2 = read_data();

第四步：模拟基本读写时序操作。根据通用8080协议时序即可 

此处用伪代码表示思路即可：

static void write_lcd_dc(int isCmd, unsignedint value)
{
    LCD_CS = 0; /* 拉低 */
    LCD_RD = 1; /* 禁止读 */
    if(isCmd == 1) {
        LCD_DC = 0; /* 拉低 写命令 */
    } else{
        LCD_DC = 1; /* 拉高 写数据 */
    }
    data_out(value); /* 准备数据 */
    LCD_WR = 0;    /* 拉低 */
    delay10us();     /* 上升沿更新数据*/
    LCD_WR = 1;   /* 拉高*/
    delay10us();
    LCD_CS = 1;    /*拉低， 取消片选*/
}

static void data_out(unsignedint value)
{
   /* 假设 data[0:8] 在一组GPIO上，并且连续
    * 设置data[0:8] 为输出状态，切默认都输出0
    */
    int i = 0;
    for(int i = 0; i < 8; i++) {
        LCD_Data[i] = ((value >> i) & 0x01);
    }
}

static unsigned int read_lcd_data()
{
    int ret = 0;
    LCD_CS = 0; /* 拉低，选中 */
    LCD_WR = 1; /* 拉高， 禁止写 */
    LCD_DC = 1; /* 拉高，表明将要读数据 */
    LCD_RD = 0; /* 拉低， 开始读数据*/
    delay10us();
    ret = data_In();     /* 读数据*/
    delay10us();
    LCD_RD = 1;/* 拉高， 结束读数据 */
    delay10us();
    LCD_CS = 1; /* 取消片选*/

    return ret;
}

static unsigned int data_in()
{
    int ret = 0;
    /* 假设 data[0:8] 在一组GPIO上，并且连续
     * 设置data[0:8] 为输入状态
     */
    int i = 0;
    for(int i = 0; i < 8; i++) {
        ret |= (gpio_get_value(LCD_Data[i]) << i);
    }

    return ret ;
}

总结

本文介绍了8080协议的基础时序，以及通用的读写操作，旨在了解学习8080协议。然后通过实际的lcd 驱动IC 应用举例，介绍如何阅读 lcd datasheet.通过GPIO 模拟读写操作，达到对整个协议的理解。

事实上，大多数情况下，我们不需要亲自模拟时序，调试一款新屏时，一般通过配置lcd控制器，会自动模拟时序，只需要将原厂的setting,按照对应的规则，加入到驱动中即可。当然，也可以通过gpio模拟读写，将lcd的setting,通过自己模拟的读写接口，设进去。