技術圖解:教你如何看懂時序圖
發布時間:2015-10-12 責任編輯:susan
【導讀】如何解讀操作時序對於任何一片ICxinpianlaishuodoushizuizhuyaodeneirong。yigexinpiandesuoyoushiyongxijiedouhuizaitadeguanfangqijianshouceshangbaohan。suoyishiyongyigeqijianshiqing,yaochongfenzuohaodediyijianshijiushiyaobatadeqijianshouceshangyouyongdeneirongtiqu,zhangwo。
介於中國目前的芯片設計能力有限,所以大部分的器件都是外國幾個IC巨頭比如TI、AT、MAXIMzhexiegongsishengchande,qijianziliaoziranyeshiyingwendeduo,suoyi,yingwendejichuyaozaiyueduzhexieshujushouceshidedaotigaoo。jibianyouzhongwenfanyibanben,haishijianyikanyingwenyuanban,kanbudongshibufangzaicankaozhongwenban,zheyangbijiaoliyutigao。
我們首先來看1602的引腳定義,1602的引腳是很整齊的SIP單列直插封裝,所以器件手冊隻給出了引腳的功能數據表:

我們隻需要關注以下幾個管腳:
3腳:VL,液晶顯示偏壓信號,用於調整LCD1602的顯示對比度,一般會外接電位器用以調整偏壓信號,注意此腳電壓為0時可以得到最強的對比度。
4腳:RS,數據/命令選擇端,當此腳為高電平時,可以對1602進行數據字節的傳輸操作,而此腳為低電平時,則是進行命令字節的傳輸操作。命令字節,即是用來對LCD1602的一些工作方式作設置的字節;數據字節,即使用以在1602上顯示的字節。值得一提的是,LCD1602的數據是8位的。
5腳:R/W,讀寫選擇端。當此腳為高電平可對LCD1602進jin行xing讀du數shu據ju操cao作zuo,反fan之zhi進jin行xing寫xie數shu據ju操cao作zuo。筆bi者zhe認ren為wei,此ci腳jiao其qi實shi用yong處chu不bu大da,直zhi接jie接jie地di永yong久jiu置zhi為wei低di電dian平ping也ye不bu會hui影ying響xiang其qi正zheng常chang工gong作zuo。但dan是shi尚shang未wei經jing過guo複fu雜za係xi統tong驗yan證zheng,保bao留liu此ci意yi見jian。
6腳:E,使能信號,其實是LCD1602的數據控製時鍾信號,利用該信號的上升沿實現對LCD1602的數據傳輸。
7~14腳:8位並行數據口,使得對LCD1602的數據讀寫大為方便。
現在來看LCD1602的操作時序:

在此,我們可以先不讀出它的數據的狀態或者數據本身。所以隻需要看兩個寫時序:
① 當我們要寫指令字,設置LCD1602的工作方式時:需要把RS置為低電平,RW置為低電平,然後將數據送到數據口D0~D7,最後E引腳一個高脈衝將數據寫入。
② 當我們要寫入數據字,在1602上實現顯示時:需要把RS置為高電平,RW置為低電平,然後將數據送到數據口D0~D7,最後E引腳一個高脈衝將數據寫入。
發現了麼,寫指令和寫數據,差別僅僅在於RS的電平不一樣而已。以下是LCD1602的時序圖:
大家要慢慢學會看時序圖,要知道操作一個器件的精華便蘊藏在其中,看懂看準了時序,你操控這個芯片就是非常容易的事了。1602的時序是我見過的一個最簡單的時序:

1、注意時間軸,如果沒有標明(其實大部分也都是不標明的),那麼從左往右的方向為時間正向軸,即時間在增長。
2、上圖框出並注明了看懂此圖的一些常識:
(1).時序圖最左邊一般是某一根引腳的標識,表示此行圖線體現該引腳的變化,上圖分別標明了RS、R/W、E、DB0~DB7四類引腳的時序變化。
(2).有線交叉狀的部分,表示電平在變化,如上所標注。
(3).應該比較容易理解,如上圖右上角所示,兩條平行線分別對應高低電平,也正好吻合(2)中電平變化的說法。
(4).上圖下,密封的菱形部分,注意要密封,表示數據有效,Valid Data這個詞也顯示了這點。
3、xuyaoshifenyanzhongzhuyideshi,shixutuligegeyinjiaodedianpingbianhua,jiyudeshijianzhoushiyizhide。yidingyaoyangeanzhaoshijianzhoudezengchangfangxianglaijingquediguanchashixutu。yaorangqijianyangedezunshoushixutudebianhua。zaileisiyu18B20這樣的單總線器件對此要求尤為嚴格。
4、以上幾點,並不是LCD1602的時序圖所特有的,絕大部分的時序圖都遵循著這樣的一般規則,所以大家要慢慢的習慣於這樣的規則。
也ye許xu你ni還hai注zhu意yi到dao了le上shang麵mian有you許xu多duo關guan於yu時shi間jian的de標biao注zhu,這zhe也ye是shi個ge十shi分fen重zhong要yao的de信xin息xi,這zhe些xie時shi間jian的de標biao注zhu表biao明ming了le某mou些xie狀zhuang態tai所suo要yao維wei持chi的de最zui短duan或huo最zui長chang時shi間jian。因yin為wei器qi件jian的de工gong作zuo速su度du也ye是shi有you限xian的de,一yi般ban都dou跟gen不bu上shang主zhu控kong芯xin片pian的de速su度du,所suo以yi它ta們men直zhi接jie之zhi間jian要yao有you時shi序xu配pei合he。話hua說shuo現xian在zai各ge種zhong處chu理li器qi的de主zhu頻pin也ye是shi瘋feng狂kuang增zeng長chang,日ri後hou搞gao不bu好hao出chu現xian個ge雙shuang核he單dan片pian機ji也ye不bu一yi定ding就jiu是shi夢meng話hua。下xia麵mian是shi時shi序xu參can數shu表biao:

大家要懂得估計主控芯片的指令時間,可以在官方數據手冊上查到MCU的一些級別參數。比如我們現在用AVR M16做為主控芯片,外部12MHz晶振,指令周期就是一個時鍾周期為(2/12MHz)s,所以至少確定了它執行一條指令的時間是us級別的。我們看到,以上給的時間參數全部是ns級別的,所以即便我們在程序裏不加延時程序,也應該可以很好的配合LCD1602的時序要求了。怎麼看這個表呢?很簡單,我們在時序圖裏可以找到TR1,對應時序參數表,可以查到這個是E上升沿/下降沿時間,最大值為25ns,表示E引腳上的電平變化,必須在最大為25ns之內的時間完成。大家看是不是這個意思?
現在我來解讀我對這個時序圖的理解:
當要寫命令字節的時候,時間由左往右,RS變為低電平,R/W變為低電平,注意看是RS的狀態先變化完成。然後這時,DB0~DB7上數據進入有效階段,接著E引腳有一個整脈衝的跳變,接著要維持時間最小值為tpw=400ns的E脈衝寬度。然後E引腳負跳變,RS電平變化,R/W電平變化。這樣便是一個完整的LCD1602寫命令的時序。
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