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2026-04-24T12:19:17Z

Einleitung: überarbeitet

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Die [[integrierte Schaltung]] '''HD44780''' vom japanischen Hersteller [[Hitachi (Unternehmen)|Hitachi]] ist eine bekannte [[Controller (Hardware)|Steuereinheit]] für kleine Text-[[Flüssigkristallanzeige|LC-Displays]] (LCDs) in [[Matrixanzeige|Punkt-Matrix]]-Ausführung. Ihre Funktion umfasst die [[Flüchtiger Speicher|flüchtige]] Zwischenspeicherung von Buchstaben, Ziffern sowie Satz- und Sonderzeichen, deren Darstellung durch einen eingebauten Zeichengenerator-[[Festwertspeicher|ROM]], sowie die Erzeugung sämtlicher Signale für das LCD. Der HD44780 wird von Hitachi nicht mehr gefertigt, stattdessen aber weitgehend kompatible Nachbauten durch andere Hersteller, u. a. SPLC780A1 von Sunplus, ST7066 von Sitronix oder KS0066 von Samsung.
[[Datei:Matrixanzeige220.jpg|miniatur|LCD-Anzeigemodul mit 20 × 2 Zeichen]]

== LCD-Anzeigemodule nach HD44780-Standard ==
[[Datei:HD44780.jpg|mini|hochkant=1.6|HD44780 LCD-Controller (ganz rechts) und vier HD44100 LCD-Treiberbausteine auf der Rückseite eines LCD-Moduls]]
In alten LCD-Modulen war der HD44780 als ''Thin [[Quad Flat Package]]''-Baustein (TQFP-Baustein) aufgelötet, in neuen LCD-Modulen sind beinahe ausschließlich Nachbauten des HD44780 zu finden, welche direkt auf die Platine gebondet sind ([[Chip-On-Board-Technologie|''COB''-Technik]]). Solche Anzeigemodule sind in den Konfigurationen 8 × 1 Zeichen bis 40 × 4 Zeichen verfügbar und enthalten den HD44780 sowie falls erforderlich den Spaltentreiber HD44100 bereits auf dem Modul integriert. Das Anzeigemodul ist somit bereits anschlussfertig für die Verwendung in [[Mikrocontroller]]-Schaltungen und Mikroprozessor-Bussystemen. HD44780-kompatible LCD-Module existieren heute in fast allen erdenklichen Farbkombinationen der Hintergrundbeleuchtung und Polarisation und sind im Preis rapide gefallen, so ist beispielsweise ein hinterleuchtetes Anzeigemodul mit 16 × 2 Zeichen bereits unter 7 Euro erhältlich.

== Verwendung ==
Aufgrund des niedrigen Preises, der guten Verfügbarkeit von vielen Herstellern und der leichten Ansteuerung findet man diese Anzeigemodule in vielen Kopierern, Faxgeräten, Laserdruckern, Netzwerkgeräten (zum Beispiel Router, Switches, Server) sowie in Mess- und Industriegeräten zur Bedienerführung und Ausgabe von Statusinformationen. HD44780-kompatible LCD-Module sind auch bei Elektronikbastlern in Verbindung mit Mikrocontrollern und in der PC-[[Case-Modding|Modding]]szene zur Ausgabe von Systeminformationen (zum Beispiel Prozessorlast) über den [[IEEE 1284|LPT-Anschluss]] beliebt.

HD44780-kompatible LCD-Module dienen als generische Lösung für ein breites Anwendungsspektrum.

In Massenprodukten wie Videorekordern, Tunern/HiFi-Verstärkern oder DVD-Playern kommen hingegen oft herstellerspezifisch gefertigte anwendungsspezifische Anzeigen (LCD oder [[Fluoreszenzanzeige|Fluoreszenzdisplay]]) zum Einsatz, die spezielle Symbole oder Grafiken enthalten.

== Anschluss an Mikrocontroller ==
[[DAtei:HD44780U Block diagram.png|mini|hochkant=1.6|Blockdiagramm mit HD44780 und vier HD44100-LCD-Treibern]]
Die Kommunikation mit dem Mikrocontroller erfolgt parallel im 4-Bit- oder 8-Bit-Modus. Auch bei 8-Bit-Mikrocontrollern wird häufig die 4-Bit-Ansteuerung bevorzugt, da diese vier I/O-Leitungen weniger benötigt.

{| align="center" cellpadding="3px" class="wikitable" style="text-align:center; width:500px; border:1px solid grey;"
|+ Benötigte Daten- und Steuerleitungen für 4-Bit-Ansteuerung
|- bgcolor="#E0E0FF"
! scope=col | Symbol
! scope=col | Art<ref group="D" name="ID">I = Input (Eingabeleitung), O = Output (Ausgabeleitung)</ref>
! scope=col | Beschreibung
|-
|VSS = GND
|Masse
| align="left" | Massebezug
|-
|RS
|I
| align="left" | 0 = Befehl, 1 = Daten
|-
|R/W
|I
| align="left" | 0 = schreiben, 1 = lesen<ref group="D" name="BF">wenn nicht gelesen bzw. das Busy-Flag abgefragt werden muss, kann diese Leitung auch fix auf 0 gesetzt werden.</ref>
|-
|E
|I
| align="left" | Enable
|-
|D4
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 0 (LSB)
|-
|D5
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 1
|-
|D6
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 2
|-
|D7
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 3 (MSB)
|}

{| align="center" cellpadding="3px" class="wikitable" style="text-align:center; width:500px; border:1px solid grey;"
|+ Benötigte Daten- und Steuerleitungen für 8-Bit-Ansteuerung
|- bgcolor="#E0E0FF"
! scope=col | Symbol
! scope=col | Art<ref group="D" name="ID" />
! scope=col | Beschreibung
|-
|VSS = GND
|Masse
| align="left" | Massebezug
|-
|RS
|I
| align="left" | 0 = Befehl, 1 = Daten
|-
|R/W
|I
| align="left" | 0 = schreiben, 1 = lesen<ref group="D" name="BF" />
|-
|E
|I
| align="left" | Enable
|-
|D0
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 0 (LSB)
|-
|D1
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 1
|-
|D2
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 2
|-
|D3
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 3
|-
|D4
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 4
|-
|D5
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 5
|-
|D6
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 6
|-
|D7
|I/O
| align="left" | Daten-Bit 7 (MSB)
|}

<references group="D" />

Bei 4-Bit-Ansteuerung erfolgt die Übertragung der Daten in zwei hintereinander gesendeten Hälften (Nibbles).

Der elektrische Anschluss ist nicht normiert, jedoch existiert ein Quasistandard, an den sich die meisten Hersteller halten. Es ist dennoch empfehlenswert, vor der Inbetriebnahme eines Anzeigemoduls das Datenblatt zu konsultieren, da bei manchen Modulen die Leitungen für die Stromversorgung (GND=VSS und VCC) vertauscht sind, und einige seltene Exemplare ganz vom Quasistandard abweichen. Ein falscher Anschluss der Stromversorgung kann zur sofortigen Zerstörung des Moduls führen.

{| align="center" cellpadding="3px" class="wikitable" style="text-align:center; width:500px; border:1px solid grey;"
|+ Beschaltung der meisten HD44780-kompatiblen Anzeigemodule
|- bgcolor="#E0E0FF"
! scope=col | Pin Nr.
! scope=col | Symbol
! scope=col | Art
! scope=col | Funktion
|-
|1
|VSS = GND
|Stromversorgung
| align="left" | Masse
|-
|2
|VCC
|Stromversorgung
| align="left" | + 5 V
|-
|3
|VEE
|Stromversorgung
| align="left" | Kontrastspannung
|-
|4
|RS
|Datenleitung
| align="left" | 0 = Befehl, 1 = Daten
|-
|5
|R/W
|Datenleitung
| align="left" | 0 = schreiben, 1 = lesen
|-
|6
|E
|Datenleitung
| align="left" | Enable
|-
|7
|D0
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 0
|-
|8
|D1
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 1
|-
|9
|D2
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 2
|-
|10
|D3
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 3
|-
|11
|D4
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 4
|-
|12
|D5
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 5
|-
|13
|D6
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 6
|-
|14
|D7
|Datenleitung
| align="left" | Datenleitung 7
|-
|15
|A
|Stromversorgung
| align="left" | Hintergrundbeleuchtung Anode (+)<ref group="B" name="5V">Falls eine Hintergrundbeleuchtung vorhanden ist. Bei einigen Modulen muss 5 V angelegt werden, bei anderen ist der Strom durch einen [[Vorwiderstand]] zu begrenzen.</ref>
|-
|16
|K
|Stromversorgung
| align="left" | Hintergrundbeleuchtung Kathode (−)<ref group="B" name="5V" />
|}

<references group="B" />

== Schrift und Zeichensatz ==
Das interne CGROM (Zeichengenerator-ROM) enthält 208 Zeichen in einer 5×8-Matrix, sowie 32 Zeichen in einer 5×10-Matrix,
letztere wird jedoch bei fast keinem LCD-Modul verwendet. Darüber hinaus existiert ein CGRAM (ein Zeichengenerator-[[Random-Access Memory|RAM]]), in welches 8 benutzerdefinierte Zeichen in einer 5×8-Matrix bzw. 4 Zeichen in einer 5×10-Matrix hochgeladen werden können.
Somit können beispielsweise auch Grafiken, Umlaute, [[Kyrillisches Alphabet|kyrillische]] Zeichen oder Balkengrafiken auf solchen Modulen angezeigt werden, welche diese Symbole nicht im internen CGROM enthalten.

Der gebräuchlichste Standard-Zeichensatz (HD44780A00) enthält einen fast kompletten [[ASCII-Zeichensatz]] (ohne [[Backslash]] und [[Tilde]]) sowie japanische [[Katakana]]-Symbole und einige weitere Symbole. Andere Zeichensätze enthalten anstatt der Katakana-Zeichen kyrillische Zeichen oder Umlaute (HD44780A02). Teilweise weichen manche kyrillische Zeichensätze heutiger Nachbauten je nach Hersteller voneinander ab, da es hier keine Vorlage seitens Hitachis HD44780 gab.

[[Datei:Charset.gif|center|400px|Zeichensatz des HD44780A00]]

== Weblinks ==
{{commonscat|Hitachi HD44780 LCD controller|Hitachi HD44780}}
* {{Internetquelle |url=https://www.adafruit.com/datasheets/HD44780.pdf |titel=HD44780U (LCD-II) |titelerg=Hitachi-Datenblatt |format=PDF; 322 kB |abruf=2021-12-22 |abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle |url=https://sprut.de/electronic/lcd/index.htm |werk=sprut.de |titel=Dot-Matrix LC-Displays |kommentar=Allgemeine Informationen zu Displaybefehlen und Speicherorganisation (nicht PIC-spezifisch) |abruf=2021-12-22 |abruf-verborgen=1}}
* {{Internetquelle |url=https://www.circuitvalley.com/2012/02/lcd-custom-character-hd44780-16x2.html |autor=Gaurav Singh |titel=Embedded Engineering: Custom Character Generation on 16x2 char lcd |datum=2012-02-08 |sprache=en |kommentar=Benutzerdefiniertes Zeichen auf dem LCD |abruf=2021-12-22 |abruf-verborgen=1}}

[[Kategorie:Optoelektronik]]
[[Kategorie:I/O-Chip]]

HD44780 - Versionsgeschichte

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