簡單幾步讓你看懂單片機時序圖

　　操作時序永遠是使用任何一片IC芯片的最主要的內(nèi)容，看懂時序圖，再操控這個芯片就非常容易了。而提取芯片器件手冊上有用的信息是使用芯片的最基本步驟。

　　以液晶顯示芯片1602為例

　　首先我們來看1602的引腳定義，1602的引腳是很整齊的SIP單列直插封裝，器件手冊給出了引腳的功能數(shù)據(jù)表：

　　我們只需要關(guān)注以下幾個管腳：

　　3腳：VL，液晶顯示偏壓信號，用于調(diào)整LCD1602的顯示對比度，一般會外接電位器用以調(diào)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(shù)據(jù)/命令選擇端，當此腳為高電平時，可以對1602進行數(shù)據(jù)字節(jié)的傳輸操作，而此腳為低電平時，則是進行命令字節(jié)的傳輸操作。命令字節(jié)，即是用來對LCD1602的一些工作方式作設(shè)置的字節(jié);數(shù)據(jù)字節(jié)，即使用以在1602上顯示的字節(jié)。值得一提的是，LCD1602的數(shù)據(jù)是8位的。

　　5腳：R/W，讀寫選擇端。當此腳為高電平可對LCD1602進行讀數(shù)據(jù)操作，反之進行寫數(shù)據(jù)操作。筆者認為，此腳其實用處不大，直接接地永久置為低電平也不會影響其正常工作。但是尚未經(jīng)過復(fù)雜系統(tǒng)驗證，保留此意見。

　　6腳：E，使能信號，其實是LCD1602的數(shù)據(jù)控制時鐘信號，利用該信號的上升沿實現(xiàn)對LCD1602的數(shù)據(jù)傳輸。

　　7～14腳：8位并行數(shù)據(jù)口，使得對LCD1602的數(shù)據(jù)讀寫大為方便。

　　LCD1602的操作時序

　　這有兩個寫時序：

　?、? 若要寫指令字，設(shè)置LCD1602的工作方式時：需要把RS置為低電平，RW置為低電平，然后將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)口D0～D7，最后E引腳一個高脈沖將數(shù)據(jù)寫入。

　?、? 若要寫入數(shù)據(jù)字，在1602上實現(xiàn)顯示時：需要把RS置為高電平，RW置為低電平，然后將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)口D0～D7，最后E引腳一個高脈沖將數(shù)據(jù)寫入。

　　發(fā)現(xiàn)了么，寫指令和寫數(shù)據(jù)，差別僅僅在于RS的電平不一樣而已。

　　以下是LCD1602的時序圖：

　　時序圖遵循的一般規(guī)則

　　上圖框出并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(xiàn)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(yīng)該比較容易理解，如上圖右上角所示，兩條平行線分別對應(yīng)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(shù)據(jù)有效，Valid Data這個詞也顯示了這點。

　　注意：

　　時序圖里各個引腳的電平變化，基于的時間軸是一致的。一定要嚴格按照時間軸的增長方向來精確地觀察時序圖。要讓器件嚴格的遵守時序圖的變化。在類似于18B20這樣的單總線器件對此要求尤為嚴格。

　　上面有許多關(guān)于時間的標注，這也是個十分重要的信息。這些時間的標注表明了某些狀態(tài)所要維持的最短或最長時間。因為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，所以它們直接之間要有時序配合。下面是時序參數(shù)表：

　　估計主控芯片的指令時間

　　可以在官方數(shù)據(jù)手冊上查到MCU的一些級別參數(shù)。

　　比如，以AVR M16做為主控芯片，外部12MHz晶振，指令周期就是一個時鐘周期為(2/12MHz)s，所以至少確定了它執(zhí)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(shù)全部是ns級別的，所以即便我們在程序里不加延時程序，也應(yīng)該可以很好的配合LCD1602的時序要求了。怎么看這個表呢?很簡單，我們在時序圖里可以找到TR1，對應(yīng)時序參數(shù)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(nèi)的時間完成。