電力電子元器件等大量非線性設備在電力系統中的投入使用，使得電網的諧波污染給電網和用電設備帶來了安全隱患，所以對諧波進行實時檢測，確切掌握系統諧波狀況，對防止諧波危害、維護電網的安全運行十分必要。

該設計是諧波檢測儀的顯示部分，電網諧波檢測儀直觀的顯示出不同頻率的諧波（幅值和頻率），能夠為諧波研究者提供可靠的諧波數據，以便對諧波更好的分析和治理。DSP有著處理速度快、功能強大等優點，該設計以TMS320F2812為控制芯片，以HS12864液晶顯示模塊為顯示器件，實現了有關諧波檢測數據的菜單顯示以及諧波頻譜譜線的顯示。為了解決快速DSP芯片與慢速液晶顯示器件的時序匹配問題，利用F2812豐富的I/O口，實現其與HS12864的時序控制和數據通信，并解決了高速DSP與慢速液晶模塊之間的電平轉換問題，以及接口同步問題。

1 TMS320F2812特點

TMS320F2812是TI公司最新推出的數字信號處理器，該器件是基于TMS320C2xx內核的定點數字信號處理器。器件上集成了多種先進的外設，為電機及其他應用的實現提供了良好的平臺。同時代碼和指令與F24x系列完全兼容，從而保證了項目或產品設計的可延續性。該芯片采用了高性能的32位中央處理器、哈佛結構，高性能靜態CMOS技術，主頻最高可達150MHz（時鐘周期可達6.67ns）；具有外部存儲器接口，可擴展多達1MB的空間。片內有18KRAM，128kflash存儲器，128位的密鑰；內部集成有定時器、事件管理器、SPI、SCI、CAN、AD等豐富的片內外圍設備。

2 HS12864液晶顯示器特點

T6963C最大的特點是具有獨特的硬件初始化設置功能，顯示驅動所需的參數如占空比、驅動傳輸的字節數/行及字符的字體都由引腳電平設置，初始化在上電時已基本完成。字體選擇的實現是在顯示數據傳輸過程中將一字節的8位字模數據有選擇的傳輸幾位，T6963C控制系列液晶已經選定FS0=0，FS1引至MCU接口，即FS，用戶通過FS接高或低來實現6×8或8×8字體選擇。T6963C內置128種5×8點陣的ASCII字符模庫CGROM，字符代碼為00H~07H，并允許用戶在顯示存儲器內開辟一個用戶自定義字符8×8點陣字模庫CGROM。在使用內部CGROM的同時，也可以支持CGRAM，字符代碼定義在80H~FFH。T6963C可以管理64k的顯示存儲區，實際模塊上只帶32k的存儲器。T6963C將32k的存儲器分成包括文本顯示、圖形顯示、文本屬性區或自定義字符庫區等。

3 硬件接口設計

TMS320F2812有兩種訪問液晶模塊的方式：總線方式和I/O口方式。由于液晶模塊的處理速度比DSP慢得多，要使兩者的速度達到匹配，必須加入一定的延時才能夠滿足要求，因此在該設計中采用I/O方式，用DSP的數字I/O口來控制液晶顯示模塊。TMS320F2812芯片的數字I/O口工作電壓為3.3V，液晶模塊的工作電壓為5V，為了保證液晶的正常工作，以及DSP芯片不會因引腳電壓過大而被燒壞，兩者之間要接電平轉換器實現電平轉換，由于該系統只對液晶模塊寫信號，只要實現3.3V到5V電壓轉換即可，因此本設計用兩片74HCT245作為電平轉換芯片。

該設計用到了DSP的11個I/O口，分別為GPIOA0~GPIOA2（PWM1~PWM2），GPIOB0~GPIOB7（PWM7~T4PWM），通過電平轉換器件，它們分別與LCD的C/D、/RW、/CE、DB0~DB7管腳相連。如圖1所示，通過對GPIOA0~GPIOA2的置高置低就可以實現對液晶的寫操作，該系統只對液晶寫不讀，所以液晶的/RD引腳一直接高電平，LCD的FS腳直接接低（地）顯示8×8字體，/RST一端與電容和電阻相接，然后再分別接至地和+5V電源，V0與電位器和負壓相接，用于調節液晶屏的顯示對比度。

4 譜線顯示的實現

該論文采用的思路是：將液晶屏網格化，將豎向每8個字節行分為一組，則豎向64個字節行被分為8組。這樣豎向位置由確定位于64字節行中的哪一行變為確定位于8個字符中的哪一行，這樣整個屏幕便可看成是由8行且每行共計16個的小方格，向方格中填入漢字或字符代碼就可以實現漢字或字符的顯示了。這樣，對于規格為128×64點陣的液晶，一屏可以顯示32個16×16的漢字或128個8×8的字符。

5 總結

該文利用TMS320F2812豐富的I/O口，加上延時程序，很好地解決了與慢速液晶模塊時序匹配的問題，并由此設計出了兩者的接口電路。在軟件的設計上，根據點陣圖形液晶顯示特點，對液晶屏進行網格化。T6963C有位操作命令，在有些字符的顯示上，利用位操作命令的話，程序簡單，易于實現，即只要在設置顯示地址后調用位操作命令（0xfe）函數即可。該設計很好的完成了有關諧波的菜單顯示以及諧波譜線的動態顯示，為以后諧波數據的分析奠定了基礎