通俗解释LCD12864工作原理：小白也能懂

从零开始搞懂LCD12864：一块老屏背后的硬核逻辑

你有没有在电表、温控器或者实验室设备上见过那种蓝底白字的屏幕？上面能显示“温度：37.5℃”、“菜单设置”甚至简单的图标——它很可能就是LCD12864。

别看这玩意儿长得像古董，至今还在工业控制和嵌入式项目中广泛使用。为什么？因为它便宜、省电、稳定，最关键的是——支持中文显示，还不用外挂字库芯片。

今天我们就来彻底拆解这块“老古董”是怎么工作的。不管你是刚学单片机的小白，还是想重温基础知识的老手，这篇文章都会让你明白：原来点亮一个汉字，并不只是printf("中国")那么简单。

它不是OLED，也不是TFT：LCD12864到底是什么？

先说清楚，LCD12864 不是主动发光屏。它本身不发光，靠背光板照亮液晶层，通过控制每个像素点的透光率来形成图像。它的名字也很直白：

128×64：表示有 128 列、64 行像素点，总共 8192 个可控制的小点。
可以用来显示汉字、英文、数字，也能画线条、进度条、波形图。

相比只能显示字符的 LCD1602（比如“Hello World”这种两行16字符的屏），12864 强大得多。而比起动辄几十块的彩色TFT，它成本低、驱动简单，特别适合资源有限的51单片机或STM32最小系统板。

市面上最常见的带中文功能的 LCD12864，核心控制器是ST7920。这块芯片才是真正的“幕后功臣”——它内置了汉字库、显存管理、驱动逻辑，甚至可以模拟SPI通信。换句话说，你给它两个字节，它就能自动把你想要的汉字“画”出来。

屏幕背后的大脑：ST7920 控制器干了啥？

想象一下你要画一幅画。你是直接拿笔在墙上涂鸦？还是先打草稿、分区域规划、再一笔笔填色？

LCD12864 的工作方式更像后者。它的核心流程是这样的：

MCU（单片机） → 发指令和数据 → ST7920 接收并处理 → 写入内部显存 → 自动扫描输出到屏幕

整个过程不需要MCU持续刷新，只要把内容写进去，屏幕就会一直显示，直到你改它。

ST7920 内部有哪些关键部件？

模块	功能说明
IR / DR 寄存器	指令寄存器和数据寄存器，决定当前操作是“写命令”还是“写数据”
DDRAM	显示数据RAM，存放文本内容。每写一个字符编码，对应位置就显示那个字
GDRAM	图形显示RAM，用于绘制自定义图形，按页组织
CGRAM	用户自定义字符区，最多定义8个8×8点阵字符
ROM 字库	固化了 GB2312 编码的一二级汉字，共8000+个，无需额外资源

举个例子：你想显示“中国”，只需要向 DDRAM 连续写入两个字节：0xD6, 0xD0和0xB9, 0xFA（这是“中”和“国”的 GB2312 编码）。ST7920 会自动查表，找到这两个字对应的16×16点阵数据，然后渲染到屏幕上。

是不是有点像“输入身份证号，系统自动调出档案照片”？

像素怎么定位？地址映射原来是这么玩的

很多人卡住的第一个坑就是：“我想点亮第(50, 30)这个点，该怎么写？”

答案是：不能直接按坐标写，得转成‘页 + 列 + 位’结构。

ST7920 把 64 行高度分成8 页，每页高 8 行（也就是一个字节的8位）。每一列有 128 个字节位置（对应128列）。

所以整个屏幕被划分为：

Page 0: Y=0~7 Page 1: Y=8~15 Page 2: Y=16~23 ... Page 7: Y=56~63

当你想设置某个点(x=50, y=30)的状态时：

计算所在页：page = y / 8 = 30 / 8 = 3
行偏移（即该字节中的哪一位）：bit = y % 8 = 6
在 GDRAM 第3页、第50列的那个字节里，把第6位置1

也就是说，每写一个字节，实际上是一竖列8个像素点的整体写入。这也是为什么绘图必须按“页”为单位操作。

两种模式任你选：文本模式 vs 图形模式

这是理解 LCD12864 的关键分水岭。

✅ 文本模式：轻松显示汉字

适用场景：菜单、提示语、参数名称等静态文字。

优点：简单！你只管发编码，剩下的交给 ST7920。

// 显示“中国” LCD_Write_Data(0xD6); // “中”高位 LCD_Write_Data(0xD0); // “中”低位 LCD_Write_Data(0xB9); // “国”高位 LCD_Write_Data(0xFA); // “国”低位

就这么四条语句，屏幕上就出现了两个汉字。前提是模块确实用了 ST7920 控制器，并且工作在基本指令集模式下。

⚠️ 注意：GB2312 编码不是 Unicode，也不是 UTF-8。你可以用在线工具将字符串转成十六进制内码，否则会出现乱码。

✅ 图形模式：自由绘图，打造个性化界面

适用场景：进度条、曲线图、Logo、动画效果。

进入图形模式需要关闭文本显示，并切换到扩展指令集。

步骤如下：

发送命令0x36—— 开启图形显示模式
设置页地址（如0x80 | page）
设置列地址（如0x80起始）
向 GDRAM 连续写入 1024 字节（128列 × 8页）

// 全屏点亮（白屏） LCD_Write_Cmd(0x36); // 图形模式 ON for(int p = 0; p < 8; p++) { LCD_Write_Cmd(0x80 | p); // 设置页 LCD_Write_Cmd(0x80); // 设置列起始 for(int i = 0; i < 128; i++) { LCD_Write_Data(0xFF); // 每列全亮 } }

这段代码执行后，整个屏幕会被填满。如果你想画一条横线，只需在某一页的特定列写入非零值即可。

比如要在顶部画一条宽10像素的横线：

LCD_Write_Cmd(0x80 | 0); // 选择第0页（Y=0~7） LCD_Write_Cmd(0x80); // X=0 for(int i = 0; i < 10; i++) { LCD_Write_Data(0xFF); // 每列都亮，形成粗线 }

实战接线与初始化：让屏幕真正亮起来

最常见的连接方式是8位并行接口，占用IO较多但速度快。如果你的单片机IO紧张，也可以启用串行模式（仅需3根线）。

并行接口典型引脚定义

引脚名	连接到 MCU	作用
VSS	GND	地
VDD	+5V	电源
V0	可调电阻	对比度调节（建议接10kΩ电位器）
RS	P2^0	数据/指令选择（1=数据，0=命令）
RW	P2^1	读/写控制（通常接地或固定写）
EN	P2^2	使能信号，上升沿触发
D0-D7	P0	数据总线

⚠️ 特别提醒：V0 引脚非常关键！如果没接好可调电阻，可能完全看不到内容，或者一片黑屏。

初始化函数详解（基于51单片机）

void LCD12864_Init() { DelayMs(50); // 上电延时 ≥40ms LCD_Write_Cmd(0x30); // 基本指令模式，8位数据接口 DelayMs(5); LCD_Write_Cmd(0x0C); // 开显示，关光标，关闪烁 DelayMs(5); LCD_Write_Cmd(0x01); // 清屏 DelayMs(5); }

这三步是黄金口诀：