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[其他] Debug连载六——教你看时序图

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  • TA的每日心情
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    [LV.3]偶尔看看II

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    发表于 2015-8-17 15:54:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
    前一阵子去了内蒙古休息了一些日子,回来继续投入学习中。托更了几天。大家在工作学习之余还是需要放松的,这样才能以更好的状态回去迎接新的任务。内蒙之行我懂得不少道理,玩得累,但是开心!
    一.综述:
    操作时序永远使用是任何一片数字IC芯片的最主要的内容。一个芯片的所有使用细节都会在它的官方器件手册上包含。所以使用一个器件事情,要充分做好的第一件事就是要把它的器件手册上有用的内容提取,现在IC芯片基本都由国外公司生产,所以datesheet都是由英文写的,因此我们需要提高自己的英文水平。即便有中文翻译版本,还是建议看英文原版,看不懂时不妨再参考中文版,这样有助于我们提高阅读能力。

    二.LCD1602的管脚
    我们首先来看1602的引脚定义,1602的引脚是很整齐的SIP单列直插封装,所以器件手册只给出了引脚的功能数据表:
    图片1.png


    管脚解释:
    • 1脚:接GND,没什么好说的。
    • 2脚:是供电端,接5V电。
    • 3脚:V0,翻译过来是液晶显示偏压信号,用于调整LCD1602的显示对比度,一般会外接电位器用以调整偏压信号,此脚电压为0时可以得到最强的对比度。
    • 4脚:RS,显示/控制选择端,高电平时,可以对1602进行数据字节的传输操作,说白了,就是控制8位显示;而此脚为低电平时,则是进行命令字节的传输操作,说白了,就是对LCD1602的工作方式进行设置。
    • 5脚:R/W,读/写选择端。当此脚为高电平可对LCD1602进行读数据操作,反之进行写数据操作。此脚其实用处不大,直接接地永久置为低电平也不会影响其正常工作。
    • 6脚:E,使能信号,其实是LCD1602的数据控制时钟信号,利用该信号的上升沿实现对LCD1602的数据传输。
    • 7~14脚:8位并行数据口(总线),这种设计方式使得LCD1602的数据读写大为方便。
    • 15-16脚:是背光调节的两个引脚,15引脚是背光源的正极,16引脚是背光源的负极,15引脚可以接一个电阻直接接电源,16引脚可以直接接地。

    三:LCD1602的操作时序:
    图片2.jpg
    图片3.png


    在此,我们可以先不读出它的数据的状态或者数据本身。所以只需要看两个写时序:
    ① 当我们要写指令字,设置LCD1602的工作方式时:需要把RS置为低电平,RW置为低电平,然后将数据送到数据口D0~D7,最后E引脚一个高脉冲将数据写入。
    ② 当我们要写入数据字,在1602上实现显示时:需要把RS置为高电平,RW置为低电平,然后将数据送到数据口D0~D7,最后E引脚一个高脉冲将数据写入。
    读时序相信大家也会看懂,就不啰嗦了。

    慢慢学会看时序图,看懂看准了时序,你操控这个芯片就是非常容易的事了。

    图片4.png


    1.有线交叉状的部分,表示电平在变化,注意:电平的跳变也是需要一定时间的。

    2.注意密封的Valid Data区域,表示数据有效,这一区域一定要密封才会有效!

    3.需要十分严重注意的是,时序图里各个引脚的电平变化,基于的时间轴是一致的。一定要严格按照时间轴的增长方向来精确地观察时序图。要让器件严格的遵守时序图的变化。在类似于18B20这样的单总线器件对此要求尤为严格。

    4.上面有许多关于时间的标注,这也是个十分重要的信息,这些时间的标注表明了某些状态所要维持的最短或最长时间。因为器件的工作速度也是有限的,一般都跟不上主控芯片的速度,所以它们直接之间要有时序配合。
    下面是时序参数表:
    图片5.png

    5.要懂得估计主控芯片的指令时间,可以在官方数据手册上查到MCU的一些级别参数。举个例子,51单片机是12MHZ的外部晶振,时钟周期为(2*(1/12)MHz)s,所以至少确定了它执行一条指令的时间是us级别的。以上给的时间参数全部是ns级别的,所以即便我们在程序里不加延时程序,也应该可以很好的配合LCD1602的时序要求了。怎么看这个表呢?很简单,我们在时序图里可以找到Tr/Tf,对应时序参数表,可以查到这个是E上升沿/下降沿时间,最大值为25ns,表示E引脚上的电平变化,必须在25ns之内的时间完成。

    6.当要写命令字节的时候,时间由左往右,RS变为低电平,R/W变为低电平,注意看是RS的状态先变化完成。然后这时,DB0~DB7上数据进入有效阶段,接着E引脚有一个整脉冲的跳变,接着要维持时间最小值为tpw=400ns的E脉冲宽度。然后E引脚负跳变,RS电平变化,R/W电平变化。这样便是一个完整的LCD1602写命令的时序。


    谢谢各位看帖,下一篇我分享控制领域知名的PID算法。


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    发表于 2015-8-17 16:16:50 | 显示全部楼层
    谢谢分享!资料很详细
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    支持楼主,写得好。
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    12M的时钟频率,时钟周期是不是计算错误了?频率和周期成倒数关系。怎么会有个2倍出来?
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    很实用的知识,收藏了。。。
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