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LCDドライバ／コントローラー非搭載のマイコンでLCD表示する方法：Q&Aで学ぶマイコン講座（58）（1/3 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。58回目は、中級者の方からよく質問される「マイコンにLCDドライバ／コントローラーが搭載されていない場合のLCD表示（グラフィックを含む）の方法」についてです。

» 2020年09月01日 11時00分公開

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

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　素朴な疑問から技術トラブルなどマイコンユーザーのあらゆる悩みに対し、マイコンメーカーのエンジニアが回答していく連載「Q&Aで学ぶマイコン講座」。

　今回は、中級者から多く寄せられる質問です。

　マイコンに液晶ディスプレイ（以下LCD：Liquid Crystal Display）ドライバ／コントローラーが搭載されていない場合は、どのようにLCDをドライブすればよいですか？　また、ドットマトリクスタイプのLCDやTFT-LCD（Thin-Film-Transistor Liquid Crystal Display）などをつないでグラフィックを表示させることはできますか？

　マイコンにLCDドライバ／コントローラーが搭載されていない場合は、中間電位が出力できないため、マイコンが直接LCDをドライブすることはできません。外部にラダー抵抗をつないで中間電位を作れば、GPIO（汎用IO）からラダー抵抗経由でLCDを駆動することはできますが、SEG信号やCOM信号の交流波形を作るために、常にソフトウェアで制御しなければなりません。表示している最中に他の割り込みが発生した場合、LCDのドライブが中断され、表示が乱れてしまいます（図1（a））

図1：マイコンとLCDとの接続例（STM32F103の場合）（クリックで拡大）
（c）はアプリケーションノートAN2790から、（d）はアプリケーションノートAN3241からそれぞれ引用

　そのため、LCDドライバICを介してLCDをドライブする必要があります。一般的に、マイコンとLCDドライバICとのインタフェースにはシリアル通信が使われます（図1（b））

　ドットマトリクスタイプのLCDやTFT-LCDには、LCDドライバ／コントローラーを内蔵したタイプが多く、マイコンと直接接続することができます。この場合、マイコンとのインタフェースにはパラレル通信（図1（c））か同期信号を備えたRGBインタフェース（図1（d））が使われます。

　また、ドットマトリクスタイプのLCDやTFT-LCDにグラフィックを表示したい場合は、グラフィックデータの入った外付けメモリを付ける方法があります。高速でデータにアクセスできるマイコンであれば、グラフィックを表示することが可能です。

　STマイクロエレクトロニクスの32ビットマイコンSTM32F103ライン（以下、STM32F103）^＊1）に搭載されているUSART（Universal synchronous asynchronous receiver transmitter）やFSMC（Flexible Static Memory Controller）をDMA（Direct Memory Access）と併用することで、上記全ての場合に対応できます。使用例を図1（a）～（d）に示します。

　また、参考までに、STM32F4シリーズ（以下、STM32F4）^＊2）やSTM32L4+シリーズ（以下、STM32L4+）^＊3）に搭載されているTFT-LCDコントローラーの使用例も図1（e）に示します。