进厂五年老师傅教你怎么看懂单片机芯片时序图
看不懂时序图的朋友应该是刚入门的电子工程学者,多数是为单片机程序员,因为通常硬件工程师不是这么关心时序图.
我将从以下三个步骤大致说下如何看芯片的时序图,以及如何根据时序图写程序,毕竟看懂都是为了应用.
（1）介绍常见的时序图图形，以及图形表达含义。
（2）解释LCD1602时序图，及如何根据时序图写程序
（3）解释I2C时序图，及如何根据时序图写程序。
一时序图图形含义
以下我列下我们在时序图中经常见到的一些图形,因为名称也没有标准,我就用常用名称来表示
1.1方波
这样的图形常用来表示CLOCK (时钟信号),通常见与时序图的顶部
方波还常见这种格式,在时钟上加上向上/向下的箭头,这是用于表示是在上升沿触发还是在下降沿触发.
1.2 Either or信号暂且称之为非此即彼信号吧.
非此即彼信号在时序图中纵横交错,常常让初学者搞不清楚,但是其意思是很简单的,对应上面的时钟即表示时钟采样时有可能为高,也有可能为低.常用在DATA线上.
比如I2C读取设备信号时,数据信号可能为高也可能为低.
而交叉处的含义是,此刻允许数据变化.对应上面CLOCK信号可以看出.只有当clock为低时,信号线上的数据才允许变化.当clock为高时,数据线上要么是高,要么是低.
如果你使用过I2C ,你会知道,I2C的读数据时就是这个样子的.
1.3灰色区域
灰色区域表示此处为三态,即高电平,第电平,高阻态,或者简单说,这段区域是啥都行,并不需要关心,这个上面的非此即彼信号不同的是,非此即彼要么是高,要么是低,不可以出现高阻态.
1.4省略符号
以上类似f的图形表示省略符号,例如我读取falsh RAM数据,一次允许你读出 256个字节,但时序图上肯定放不下这么长的内容,就用省略符号来表示.
1.5地址&数据表示
时序图上常用A来表示Address, D来表示Data.这个应该很好理解.
1.6时序需要控制时间说明
在通讯协议中,常常标注,上升沿,下降沿,高电平,一个信号需要在另一个信号后延时多少才可以改变状态.
以上应该是涵盖了比较常见的时序图中的图形.如有遗漏,大家可以在评论区指出,我们可以一起完善.
下面就进入实战环节吧
二如何对照LCD1602时序图写程序
因为本问题在于询问如何读时序图,我就集中在理解时序图上面,LCD1206的具体操作不作过多描述
LCD1602的时序图应该是最简单的时序图了,因此用此来讲解,是最适合新手的.
且规格书中直接就给出了操作时序的说明,大家可以按照这个来理解时序图
因为LCD1602很少用到读功能,这里我就不再啰嗦了.
规格书中的时序说明应该是已经比较详细的,如果你还是对此有些不甚理解的地方,,下面几个假设性问答有可能帮助到你
A.写或读时,为什么 RS是既可以高又可以低,不应该一种状态吗.
取决于读或写的是数据还是指令,如果是指令,则为低,如果是数据则为高
B.时序图中如何表现出数据被读出/写入呢
时序图中DB0—DB7出现交叉的地方,表示允许数据变化,即写入/读出.
C.时序图中,箭头上的tsp,tpw表示什么意思
例如tsp1表示RS R/W变化后,需要等待tsp1时间,才允许E变化,tsp1数值在规格书中一定会有表格说明的,但此处因为这些数值只有ns,写程序时通常不会加延时.
三如何按照I2C写程序.
同样,这里只关心如何理解时序图,对I2C协议不做过多描述
1起始位和停止位
从图上可以看出,
Start的条件是:在SCL高电平期间,SDA从高到低变换,
Stop的条件是:在SCL高电平期间,SDA从低到高变换
2发送数据
数据传输时最主要记住的是:数据在低电平期间允许改变,而在高电平期间必须保持稳定.
发送数据时序图
数据有效位定义.
3读数据
读数据和写是很类似的,从设备在CLK低时改变SDA值,这样主设备在高电平时将这个值读回来.
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