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简单几步让你看懂单片机时序图

王栋春

2019-1-1 22:29:38

4035 单片机时序

操作时序永远是使用任何一片IC芯片的最主要的内容，看懂时序图，再操控这个芯片就非常容易了。而提取芯片器件手册上有用的信息是使用芯片的最基本步骤。

以液晶显示芯片1602为例

首先我们来看1602的引脚定义，1602的引脚是很整齐的SIP单列直插封装，器件手册给出了引脚的功能数据表：

我们只需要关注以下几个管脚：

3脚：VL，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，注意此脚电压为0时可以得到最强的对比度。

4脚：RS，数据／命令选择端，当此脚为高电平时，可以对1602进行数据字节的传输操作，而此脚为低电平时，则是进行命令字节的传输操作。命令字节，即是用来对LCD1602的一些工作方式作设置的字节；数据字节，即使用以在1602上显示的字节。值得一提的是，LCD1602的数据是8位的。

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。笔者认为，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。但是尚未经过复杂系统验证，保留此意见。

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，使得对LCD1602的数据读写大为方便。

LCD1602的操作时序

这有两个写时序：

① 若要写指令字，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 若要写入数据字，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。

发现了么，写指令和写数据，差别仅仅在于RS的电平不一样而已。

以下是LCD1602的时序图：

时序图遵循的一般规则

上图框出并注明了看懂此图的一些常识：

（1）．时序图最左边一般是某一根引脚的标识，表示此行图线体现该引脚的变化，上图分别标明了RS、R／W、E、DB0～DB7四类引脚的时序变化。

（2）．有线交叉状的部分，表示电平在变化，如上所标注。

（3）．应该比较容易理解，如上图右上角所示，两条平行线分别对应高低电平，也正好吻合

（2）中电平变化的说法。

（4）．上图下，密封的菱形部分，注意要密封，表示数据有效，Valid Data这个词也显示了这点。

注意：

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。

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：

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。

比如，以AVR M16做为主控芯片，外部12MHz晶振，指令周期就是一个时钟周期为（2／12MHz）s，所以至少确定了它执行一条指令的时间是us级别的。我们看到，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TR1，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，必须在最大为25ns之内的时间完成。

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