1 引言

　　通常用于儀器儀表上的液晶顯示模塊有筆段型和點(diǎn)陣型兩類。前者可用于顯示有限個(gè)簡(jiǎn)單符號(hào)，控制也較為簡(jiǎn)單。后者又可分成兩種：字符型液晶顯示模塊和圖形液晶顯示模塊。點(diǎn)陣液晶顯示模塊顯示的信息多，可顯示字符、漢字，也可以顯示圖形和曲線，且容易與微處理器接口，因此經(jīng)常用在機(jī)械設(shè)備控制和自動(dòng)生產(chǎn)線中顯示設(shè)備的工作參數(shù)，或者用圖形方式顯示設(shè)備和生產(chǎn)線的工作過程。

　　2 點(diǎn)陣顯示的基于原理和算法步驟

　　下面以繪制二維坐標(biāo)曲線為例，簡(jiǎn)述繪制原理。

　　在點(diǎn)陣式器件中，二維曲線的繪制工作一般可分為以下兩步：是是依據(jù)某種算法計(jì)算出所繪圖形的各點(diǎn)坐標(biāo)值，并進(jìn)行存儲(chǔ)。這一步一般需要完成算法程序的編制；第二步是在所應(yīng)用的點(diǎn)陣器件上根據(jù)算法程序所提供的點(diǎn)坐標(biāo)，換算出點(diǎn)陣器件上顯示點(diǎn)的位置，即顯示緩沖區(qū)相應(yīng)單元地址及其該單元的內(nèi)數(shù)據(jù)的確定，從而在顯示區(qū)域上組成所需要的顯示圖形。這一步需要完成繪點(diǎn)程序的編制。算法程序是通用的，繪點(diǎn)程序則需要根據(jù)應(yīng)用點(diǎn)陣器件所配的顯示控制的特性來編制。

　　曲線的繪制終可以轉(zhuǎn)化為直線的繪制，所以應(yīng)先考慮繪制直線。繪制直線的算法種類較多，為了避免復(fù)雜的浮點(diǎn)運(yùn)算，筆者采用整數(shù)數(shù)字微分分析法（INTEGER DDA）。先以（Xs,Ys）為起點(diǎn)，（XE,YE）為終點(diǎn)作直線，再使其斜率k=（YE-YS）/（XE-XS）。整數(shù)數(shù)字微分法的基本思想是回避了計(jì)算斜率k過程中的除法運(yùn)算，應(yīng)用ΔY=YE-YS和ΔX=XE-XS之間的關(guān)系，在保證ΔY≥0的條件下將斜率k分成四種情況，然后在每一種情況下用EER指明建立點(diǎn)位置與其實(shí)線的差距，以確定相應(yīng)的作點(diǎn)規(guī)則，再將終點(diǎn)情況考慮進(jìn)去。這四種情況為：

　　（1）k=0~1,此時(shí)有ΔY≥0,ΔX≥0,且ΔY≤ΔX關(guān)系成立。作點(diǎn)規(guī)則為：

　　在當(dāng)前（X,Y）點(diǎn)處，若ERR<0,則在（X+1,Y）處緩點(diǎn)，且ERR=ERR+ΔY;

　　若ERR≥0,則在（X+1,Y+1）處繪點(diǎn)，且ERR=ERR+ΔY-ΔX.

　　然后將新的緩點(diǎn)坐標(biāo)作為當(dāng)前的（X,Y）點(diǎn)，而將所得到的ERR值作為該坐標(biāo)點(diǎn)的偏差值。重復(fù)上述的工作直至X=XE為止。

　?。╔,Y）的初始坐標(biāo)值為（XS,YS），且ERR=0.

　?。?）k>1,此時(shí)有ΔY≥0,ΔX≥0,且ΔY>ΔX.作點(diǎn)規(guī)則為：

　　在當(dāng)膠（X,Y）點(diǎn)處，若ERR<0,則在（X+1,Y+1）處緩點(diǎn)，且ERR=+ΔY-ΔX.

　　若ERR≥0,則在（X,Y+1）繪點(diǎn)，且ERR=ERR-ΔX.然后將新的繪點(diǎn)坐標(biāo)作為當(dāng)前（X,Y）點(diǎn)，而將所得到的ERR值作為該坐標(biāo)點(diǎn)的偏差值，重復(fù)上述工作直至Y=YE為止。

　?。╔,Y）的初始坐標(biāo)值為（XS,YS），且ERR=0.

　?。?）當(dāng)k=-1~0時(shí)，此時(shí)有ΔY≥0,ΔX<0,且|ΔY|≤|Δ|.作點(diǎn)規(guī)則為：

　　在當(dāng)前（X,Y）點(diǎn)處，若ERR<0,則在（X-1,Y）處繪點(diǎn)，且ERR=ERR+ΔY;若ERR≥0,則在（X-1,Y）繪點(diǎn)，且ERR=ERR+ΔY+ΔY=ERR+ΔY-|ΔX|.

　　然后將新的繪點(diǎn)坐標(biāo)作為當(dāng)前（X,Y）點(diǎn)，而所得的ERR值為該坐標(biāo)點(diǎn)的偏差值，重復(fù)上述工作直至X=XE為止。

　?。╔,Y）的初始坐標(biāo)值為（Xs,Ys），且ERR=0.

　?。?）k<-1,有ΔY≥0,ΔX<0,且|ΔY|>|ΔX|.作點(diǎn)規(guī)則為：

　　在當(dāng)前（X,Y）點(diǎn)處，若ERR<0,則在（X-1,Y+1）繪點(diǎn)，且ERR=ERR+ΔY+ΔY=ERR+ΔY-|ΔX|;

　　若ERR≥0,則在（X,Y+1）繪點(diǎn)，且ERR=ERR+ΔY=ERR-|ΔX|.

　　然后將新的繪點(diǎn)坐標(biāo)作為當(dāng)前的（X,Y）點(diǎn)，而所得到的ERR值為該點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)的偏差值，重復(fù)上述工作值至Y=YE為止。

　?。╔,Y）點(diǎn)的初始坐標(biāo)值為（XS,YS），且ERR=0.

　　應(yīng)用MCS-51指令集編制整數(shù)數(shù)字微分法實(shí)用算法程序框圖如圖1所示。該程序可完成（0~255,0~255）范圍內(nèi)的任意直線繪制，且所作的直線在點(diǎn)陣液晶顯示屏和微型打印機(jī)上顯示的質(zhì)量相當(dāng)不錯(cuò)。

　　利用繪制直線的技術(shù)進(jìn)行曲線的繪制實(shí)際上就是選擇一些關(guān)鍵點(diǎn)（關(guān)鍵點(diǎn)的選取取與所繪制的曲線有關(guān)），然后計(jì)算每?jī)牲c(diǎn)之間的連線的坐標(biāo)。但這里需要注意兩點(diǎn)：是計(jì)算各點(diǎn)的存儲(chǔ)順序問題。在直線繪制當(dāng)中，由于每行或線列只有一點(diǎn)，所以可以邊計(jì)算邊打點(diǎn)，不需存儲(chǔ)。但曲線當(dāng)中每行或每列可能有多個(gè)點(diǎn)，且點(diǎn)陣式器件顯示或打印時(shí)是每行或每列的打印，不能回顯，這一特性使得在顯示同一行或列中的點(diǎn)時(shí)，必須將不同的刻計(jì)算的點(diǎn)的坐標(biāo)在同一時(shí)刻顯示出來，因此必須先存儲(chǔ)，然后在經(jīng)過相關(guān)處理后曲線較為復(fù)雜時(shí)，將會(huì)致致存儲(chǔ)量的急刷增大，從而需要大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所以，需要在設(shè)計(jì)電路前先預(yù)測(cè)一下，以免發(fā)生存儲(chǔ)溢出。