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2018年01月07日 | 如何弄懂单片机时序_关于单片机时序分析
2018-01-07 来源：互联网
单片机时序是指单片机执行指令时应发出的控制信号的时间序列。这些控制信号在时间上的相互关系就是CPU的时序。它是一系列具有时间顺序的脉冲信号。
CPU发出的时序有两类：一类用于片内各功能部件的控制，它们是芯片设计师关注的问题，对用户没有什么意义。另一类用于片外存储器或I/O端口的控制，需要通过器件的控制引脚送到片外，这部分时序对分析硬件电路的原理至关重要，也是软件编程遵循的原则，需要认真掌握。
CPU发出的时序有两类：一类用于片内各功能部件的控制，它们是芯片设计师关注的问题，对用户没有什么意义。另一类用于单片机外部芯片的控制，这部分时序对分析硬件电路的原理至关重要，也是软件编程遵循的原则。
操作时序永远使用是任何一片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，掌握其工作时序。
在这里我们以液晶1602为例，分析其操作时序。其基本时序有读状态，写指令，读数据和写数据。
1602的引脚定义
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；
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。
写命令和写数据
在此，我们分析两个写时序：写命令和写数据。
写命令
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。
voidWriteCommandLCD（unsignedcharWCLCD，BuysC）//BuysC为0时忽略忙检测
{
if（BuysC）ReadStatusLCD（）;//根据需要检测忙
LCD_Data=WCLCD;//将要写的命令放在数据线上
LCD_RS=0;//RS为低表明要写的为命令
LCD_RW=0;//RS为低表明执行的是写操作
LCD_E=0;
LCD_E=0;
LCD_E=1;//以上三条语句引入一个高脉冲
}
写数据
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。
voidWriteDataLCD（unsignedcharWDLCD）
{
ReadStatusLCD（）;//检测忙
LCD_Data=WDLCD;//将要写的命令放在数据线上
LCD_RS=1;//RS为高表明要写的为数据
LCD_RW=0;//RS为低表明执行的是写操作
LCD_E=0;
LCD_E=0;
LCD_E=1;//以上三条语句引入一个高脉冲
}
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，大家写驱动代码的时候一定要充分理解器件的时序图（配合文字说明），否则写不出合格的驱动代码，器件也就不能工作。大家可以将上面的代码对照下图，看是不是一回事。
看懂时序图注意事项
1、注意时间轴，如果没有标明（其实大部分也都是不标明的），那么从左往右的方向为时间正向轴，即时间在增长。
2、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）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。
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、以上几点，并不是LCD1602的时序图所特有的，绝大部分的时序图都遵循着这样的一般规则，所以大家要慢慢的习惯于这样的规则。
时序参数
时间的标注，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。
史海拾趣
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