硬件时序图

作者:jason
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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.

posted @ 2020-05-22 22:55  为鲸  阅读(1933)  评论(0编辑  收藏  举报