Работа с символьным ЖК индикатором wh1602 на AVR

Я уже писал о работе с символьным ЖК индикатором на stm32 микроконтроллерах. Та статья получилась очень обзорной да и работа велась по восьмибитной шине. Таким образом я предлагаю вам бегло ознакомиться с предыдущей статьей, а уже потом перейти к этой.

Все дисплеи на основе контроллера HD44780 (а на другом я дисплея пока не видел) могут работать в режиме четырехбитной шины. В таком режиме работы байт (8 бит) передается тетрадами (то есть частями по 4 бита), что экономит нам 4 ножки контроллера, слегка при этом увеличивая время обращения к дисплею.

Подключение выполнено следующим образом:

Как и в прошлой статье, не будем считывать данные с дисплея, поэтому RW соединяем с землей.
Для инициализации дисплея в 4битном режиме необходимо изменить посылаемые комбинации при инициализации. Посылаем:

0x30
0x30
0x28

в восьмибитном режиме. Первые комбинации посылать потетрадно не нужно! Все последующие же нужно дробить на 2 части. После данных комбинаций шлются обычные настройки дисплея.

Я решил определить несколько макросов для более удобной работы:

#define RS_ENABLE PORTD.0 = 1;
#define RS_DISABLE PORTD.0 = 0;

#define E_ENABLE PORTD.1 = 1;
#define E_DISABLE PORTD.1 = 0;

#define LCD_PORT PORTD

Я работаю в AVR CodeVision, если вы нет, вам их придется немного изменить используя операции сдвигов.
Фунция для оправки тетрады:

void lcd_write_nibble(int data) {
    LCD_PORT |= data; 
    E_ENABLE;
    delay_ms(20);
    E_DISABLE;    
    LCD_PORT &= ~(data);
}

Тут мы устанавливаем данные в порт, затем делаем сигнал E активным, ждем, выключаем E и очищаем шину от наших данных.
Далее рассмотрим функцию посылки байта потетрадно:

void lcd_write_data(int data) {
    lcd_write_nibble(data & 0xF0);    // старший полубайт
    lcd_write_nibble(data << 4);    //младший полубайт
}

Из-за того, что дисплей подключен к старшим выводам порта контроллера. Необходимо сдвинуть младший полубайт на 4 бита влево. По сути мы передаем в порт тетраду сдвинутую на 4 влево каждый раз из-за специфики функции отправки тетрады.

Функция инициализации дисплея:

void lcd_init() {
    RS_DISABLE;  // rs = 0
    delay_ms(200);
    
        lcd_write_nibble(0x30);
        delay_ms(50);

        lcd_write_nibble(0x30);
        delay_ms(50);

        lcd_write_nibble(0x28);
        delay_ms(20);

        lcd_write_data(0x08);   // полное выключение дисплея
        delay_ms(20);

        lcd_write_data(0x01);   // очистка дисплея
        delay_ms(20);

        lcd_write_data(0x06);   // сдвиг курсора вправо
        delay_ms(20);

        lcd_write_data(0x0D);   // включение дисплея
        delay_ms(20);

        RS_ENABLE;  //rs = 1
}

Функция для отправки строки:

void lcd_write_str(char*str) {
        do {
                lcd_write_data(*str);
        }while(*++str);
}

Функция отправки команды:

void lcd_write_cmd(int cmd) {
        RS_DISABLE;
        lcd_write_data(cmd);
        RS_ENABLE;
}

Функция перемещения курсора:

void lcd_set_cursor(int line,int pos) {
        pos |= 0b10000000;
        if (line == 1) {
                pos += 0x40;
        }
        lcd_write_cmd(pos);
}

Функция main для вызова всего вышеуказанного:

void main(void) {
// настройка порта
DDRD=0xFF;
PORTD=0x00;


lcd_init();

lcd_write_str("HELLO!");
lcd_set_cursor(1,1);
lcd_write_str("HELLO28!");

while (1)
      {
      // Place your code here
      }
}

Как видите работа с дисплеем по 4ех битной шине усложнила наш код всего на одну функцию, но дала четыре свободных ножки.