前言

本书有少部分章节内容最初发布于个人微信公众号“电子制作站”（dzzzzcn），并得到广大电子技术爱好者及行业工程师的一致好评，甚至在网络上被大量转载。考虑读者对显示器件应用知识的强烈诉求，决定将相关文章整合成图书出版，书中每章几乎都有一个鲜明的主题。本书在将已发布章节进行收录的同时，还进行了细节更正及内容扩充。当然，更多的章节是最新撰写的，它们对读者系统深刻地理解各类显示器件的工作原理及应用有着非常实用的价值。

显示器件是人机交互系统的重要组成部分，其种类繁多且各有优缺点，市面上相关的图书也是琳琅满目，但其中大多数图书是从模组的角度阐述其使用方法，较少涉及模组本身的电路结构及工作原理，少数图书试图从驱动芯片数据手册的角度详细讨论模组设计，但由于缺少电路设计基础知识的系统阐述，很难让（不具备相关硬件知识体系的）读者全面透彻地理解驱动芯片，继而无法真正提升电路设计能力。

本书详尽讨论了目前主流五大类（LED、LCD、VFD、OLED、EPD）显示器件的软硬件驱动设计，让读者能够深入理解驱动芯片的设计架构与工作原理，也能够根据需求设计相应的模组（包括必要的背光、灯丝电源等），并且使用单片机编写相应的驱动程序。换句话说，从芯片至模组再到驱动设计的整个流程，对读者来说将不再神秘。本书虽然对驱动芯片的指令进行了详尽讨论，也设计了一些配套驱动源代码，以便更有效率地掌握显示器件的应用控制，但这绝非撰写本书的主要目的（本书并没有对应用做过多阐述，因为此类图书已经不少了），而是为保证图书结构的完整并揭示其与硬件之间的关系。也就是说，硬件电路设计工程师才是本书主要的阅读对象，尽管如此，如果对显示器件有足够的兴趣，本书涉及的知识体系总会让读者受益匪浅。

本书首先详细介绍了LED相关的显示器件（含数码管、点阵），花费这么多篇幅阐述看似简单的显示器件似乎没有必要，然而大部分新的（或与其他显示器件通用的）概念会在此提前进行讨论，同时扩展出丰富的硬件电路设计知识体系，遵循从易到难的编排方式，从而避免后续介绍更复杂的显示器件时抛出过多新概念，这将非常有利于读者对知识的吸收。LCD的应用非常广泛，且涉及的概念相对其他器件更多，也是本书重点讨论的对象，通过这些内容，读者不仅能够深刻理解实际LCD驱动时面临的问题及相应的解决方案，也能够很清晰地看到TN、STN、DSTN、FSTN、CSTN、TFT等LCD面板是如何逐步发展起来的。最后各安排了几章的篇幅对VFD、OLED、EPD进行了讨论，这并不意味它们很简单，因为当学习完LED与LCD相关知识后，其他显示器件的应用设计几乎没有太大的区别。相信读者在阅读本书过程中，不仅能够全面掌握常用显示器件驱动芯片及相应模组的设计方法，也能够深刻理解升压BOOST，开关电源、电荷泵、脉冲宽度调制、恒流源、总线保持器、温度补偿、伽马校正、模拟开关等硬件电路的工作原理，同时熟悉常用控制接口（包括8080/6800、SPI、UART、I2C等）。

为了让读者在不具备硬件环境的条件下也能够获得较好的学习效果，本书使用Proteus与VisualCom软件平台作为仿真工具，前者需要你进行C51源代码编程的工作，如果你暂时不愿意这么做而又想直观验证显示器件的控制，也可以尝试方便简洁的VisualCom，它只需要预置一些数据就可以获得与实际显示模组相同的仿真效果。

由于作者水平有限，疏漏之处在所难免，恳请读者批评与指正。

作者

2021年5月