PICをつかって液晶画面！

PICを使って液晶画面に絵を表示

　　　
　　　前にPICをつかったもので　TVにつないでブロック崩しができると言うものを作りました
　　　http://www.geocities.co.jp/Playtown-Spade/8132/robocon/p-breakout.html
　　　などを見て
　　　で　自分でもやってみたいな〜と思って
　
〜TVの仕組み〜
　　　といっても　ビデオ信号　と言うものの知識が必要なので　そう楽には行きません
　　　まずTVの仕組みを勉強！
　　　TVはブラウン管という物でできています
　　　
　　　その画面に　A　のように　文字が表示されているわけですが
　　　
　　　実はこれ　A　と表示されているわけではないんです
　　　まるでプリンターのように　上から一行づつ表示されているのです
　　　
　　　こんな風に
　　　それが　人間の目にはわからないほど　速くやっているので
　　　Aと言う文字が表示されているように見えるのです
　　　
　　　正確に言うと　一秒間に３０回　上から下まで画像を描いています
　　　ってことは　紙芝居の紙も　一秒間に３０回交換できたら
　　　　動いてる絵に見えるんでしょうね（紙芝居のおじちゃん疲れるね（＾＾；））
　
　　　さらにTVは　ただ単に上から下に映像をやっているのではなく
　　　左から右へ　そして右まで行ったらひとつ下へ移るという　動作もしています
　　　まさにプリンターの動きです
　　　
　　　こんな感じです（大体ね）
　　　だから　TVを　ビデオカメラなんかで撮ると　チカチカするんです
　
　　　ちなみにこの　横の線の一つ一つのことを　走査線　と言います
　　　この横の線（走査線）は　上から下まで全部で525本あります
　

画像（１秒間に）	３０
走査線（上から下まで）	５２５本

〜同期信号〜
　　　でTVの仕組みが分かったところで
　　　信号ですが　TVには　一本の線で信号を送っています
　　　上の動画のように　表示する部分が右へ移動していって
　　　右まで行ったら　一行下の左へ行ってで　また右へ行くと言う順番に
　　　画像を表示していきますから　信号は一本でいいです
　　　電気が流れていたら　今の表示してるところは黒にして・・・
　　　のようにすれば　画像を表示することができますからね
　　　
　　　プリンターを思い浮かべてもらえば分かると思います
　　　インクをつけたところに　点ができる
　　　その点がたくさん　いろんなところについて　字や絵ができます
　　　
　　　でもひとつ問題が・・・
　　　ただ単に信号を送っていては
　　　
　　　のように　「中央にAを置きたいのに　場所がずれる」
　　　と言うことが起こります
　　　ちょうど今TVが　左から右へと画像を表示している場所が下の方なのに
　　　A　という文字の信号をTVに送ったら　下のほうに　A　とでてしまいます
　　　そこで　こんな風に　ずれがないように同期信号（同期信号）と言うものを画像といっしょに送ることになってます
　　　同期信号には　水平同期信号　と　垂直同期信号　と言うものがあります
　　　これは　映像信号（画像ね）と混ぜて　TVに送られます

水平同期信号（HSYNC　ともいう）は　その名の通り

　　　　水平に動いている（左から右へと）TVの映像を写している物を　一番左へ戻すための信号です

　　　　これをTVが受けると　TVは今映像を左から右へ写しているのを　ひとつ下の行の一番左に戻します

　　　　こうすることで　画像が　左右にずれるのを防ぎます

垂直同期信号（VSYNC　ともいう）は

　　　　大体想像がつくと思いますが　水平同期が左右だから　こんどは上下です

　　　　垂直同期信号をTVが受けると　今度は今映像を写しているものを　一番上に戻します

　　　　こうすることで　画像が　上下にずれるのを防ぎます

　　　これで　Aという文字が　ずれることはありませんね
　　　http://elm-chan.org/docs/rs170a/spec_j.html
　　　や
　　　http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame6/mame6.html
　　　は参考になります
　
〜思ったこと〜
　　　で　話を戻して　TVに画像を表示しようとしたんですが・・・
　　　「難しい・・・」　信号は一本だし　映像信号と同期信号を混ぜておくんなきゃ行けないし・・・
　　　そこで　秋月で売っている液晶
　　　http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=rgb&s=popularity&p=1&r=1&page=#K-00084
　　　を買って使うことにした
　　　これは普通のTVと違い　映像信号とビデオ信号が分かれている
　　　その上　映像信号は　赤　青　緑と　これも３色に分かれているので　TVよりまし
　　　早速買ってきてつくってみた
　　　・・・
　　　おお！　ちゃんと　TVもつないで見ることができる
　　　これで　液晶が壊れていないって事がわかった
　
　　　http://www.geocities.jp/tye605/develop/pic/PIC03_RGB.htm
　　　を参考にして　PIC回路を作ってみた
　
　　　まずプログラムは　PICのタイマー０　という割り込みを使って水平同期を作った

水平同期は　約93μ秒ごとに　約4.7μ秒のパルスを入れる

　　　ということを参考にね
　　　あと　等化パルスや垂直同期信号もプログラムして
　　　早速　PICの回路を作って液晶とつないで　やってみた
　　　
　　　ん〜　どうもおかしい　赤い線はうすく微妙に出ているが
　　　・・・変だ　そこで　ペン型オシロスコープを使って　同期信号を見てみた　すると
　　　
　　　64μ秒のはずの　同期信号が　69μ秒だ！
　　　早速プログラムを手直しした
　　　
　　　おっ　さっきよりましになっている
　　　だがやはり　まだ同期信号が　遅いので　もうちょっと速くしてみたところ
　　　
　　　おっ　成功だ！　左側に　赤い縦の線が出ている！
　　　いや〜　今日は星座占いで　運勢の悪い日のはずなのに　ついている！
　　　ちょちょいっとプログラムも改造してみると
　　　
　　　はっはっはっ　これぐらい楽勝ですよ〜
　　　一応プログラムを

　　　 LIST P=PIC16F84A INCLUDE "P16F84A.INC" __CONFIG _HS_OSC & _PWRTE_ON & _WDT_OFF & _CP_OFF ;SYSTEM 3bit Lineover 1=on 2BIT=WARIKOMI 1=Already 1bit v-sync 1=ON 0BIT=PALS 1-ON SYSTEM EQU 0CH ;0BIT=割り込みがあれば1 UB_LINE EQU 0DH LINE EQU 0EH LB_LINE EQU 0FH TIMER EQU 010H ORG 0 GOTO INIT ORG 4 MOVLW D'177' ;177 is best? (177〜181) 179 is ぶれる（上の方が） MOVWF TMR0 BSF PORTA,0 ;水平同期 CALL WAIT4_7 BCF PORTA,0 BCF INTCON,T0IF ;フラグクリア BSF SYSTEM,0 RETFIE INIT BSF STATUS,RP0 CLRF TRISA CLRF TRISB MOVLW B'10000000' MOVWF OPTION_REG BCF STATUS,RP0 CLRF PORTA CLRF PORTB CLRF SYSTEM LOOP MOVLW D'25' ;25 MOVWF UB_LINE MOVLW D'218' ;218 MOVWF LINE MOVLW D'10' ;10 (25+218+10=253) MOVWF LB_LINE CALL TPALS ;等化パルス　垂直同期　等化パルス CALL TPALS CALL TPALS CALL VSYNC CALL VSYNC CALL VSYNC CALL TPALS CALL TPALS CALL TPALS BSF PORTA,0 CALL WAIT4_7 BCF PORTA,0 MOVLW D'177' ;256-(64/0.8(0.4*2)) MOVWF TMR0 BSF INTCON,T0IE ;割り込み許可 BSF INTCON,GIE UBVNC BTFSS SYSTEM,0 ;割り込みチェック GOTO UBVNC BCF SYSTEM,0 DECFSZ UB_LINE,F ;垂直ブラッキング期間 Until UB_LINE GOTO UBVNC MAIN BTFSS SYSTEM,0 ;割り込みチェック GOTO MAIN BCF SYSTEM,0 ;CALL WAITHB ;水平Leftブラッキング CALL WAIT2_4 NOP NOP MOVLW B'00000001' MOVWF PORTB CALL WAIT_H MOVLW B'00000010' MOVWF PORTB CALL WAIT_H MOVLW B'00000011' MOVWF PORTB CALL WAIT_H MOVLW B'00000100' MOVWF PORTB CALL WAIT_H MOVLW B'00000101' MOVWF PORTB CALL WAIT_H MOVLW B'00000110' MOVWF PORTB CALL WAIT_H MOVLW B'00000111' MOVWF PORTB CALL WAIT_H MOVLW B'00000000' MOVWF PORTB DECFSZ LINE,F ;表示期間 Until LINE GOTO MAIN LBVNC BTFSS SYSTEM,0 ;割り込みチェック GOTO LBVNC BCF SYSTEM,0 DECFSZ LB_LINE,F ;垂直ブラッキング期間 Until LB_LINE GOTO LBVNC BCF INTCON,T0IE ;ここから垂直同期があるので　割り込み禁止 GOTO LOOP ;******************************************* TPALS BSF PORTA,0 ;-___-___ CALL WAIT2_4 ;2.4--> 6 BCF PORTA,0 CALL WAIT28 ;28uS --> 70cycle BSF PORTA,0 CALL WAIT2_4 ;2.4--> 6 BCF PORTA,0 ;2.4 --> 6 CALL WAIT28 ;28uS --> 70cycle NOP NOP RETURN VSYNC BSF PORTA,0 ;---_---_ CALL WAIT28 ;28uS --> 70cycle BCF PORTA,0 CALL WAIT4_7 ;4.7 -->12 BSF PORTA,0 CALL WAIT28 ;28uS --> 70cycle BCF PORTA,0 CALL WAIT2_4 ;2.4 -->6 NOP NOP RETURN WAIT4_7 CALL WAIT2_4 NOP NOP RETURN WAIT2_4 NOP NOP RETURN WAIT_H MOVLW D'2' MOVWF TIMER GOTO WAIT WAITHB CALL WAIT2_4 RETURN WAIT28 MOVLW D'21' ;2(CALL)+1+1+2(GOTO) +2(RETURN)-->8 =8+(cycle)*3 cycle=21 MOVWF TIMER GOTO WAIT WAIT DECFSZ TIMER,F GOTO WAIT RETURN END

　　　画像表示ができるようになったので
　　　インベーダーゲームでも作ってみようと思う

まとめ（？）

画像が乱れているときは　まず　水平同期信号を疑ってみよ

　　あれは意外と　厳しい　1μ秒でも長かったり短かったりすると

　　すぐ画像が乱れる

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