如何看懂時序圖(經典)

　   操作時序永遠使用是任何一片IC晶片的最主要的內容。一個晶片的所有使用細節都會在它的官方器件手冊上包含。所以使用一個器件事情，要充分做好的第一件事就是要把它的器件手冊上有用的內容提取，掌握。介於中國目前的晶片設計能力有限，所以大部分的器件都是外國幾個IC巨頭比如TI、AT、MAXIM這些公司生產的，器件資料自然也是英文的多，所以，英文的基礎要在閱讀這些數據手冊時得到提高哦。即便有中文翻譯版本，還是建議看英文原版，看不懂時不妨再參考中文版，這樣比較利於提高。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/256658.htm

　　我們首先來看1602的引腳定義,1602的引腳是很整齊的SIP單列直插封裝，所以器件手冊只給出了引腳的功能數據表：

　　

 

　　我們只需要關注以下幾個管腳：

　　3腳：VL，液晶顯示偏壓信號，用於調整LCD1602的顯示對比度，一般會外接電位器用以調整偏壓信號，注意此腳電壓為0時可以得到最強的對比度。

　　4腳：RS，數據/命令選擇端，當此腳為高電平時，可以對1602進行數據字節的傳輸操作，而為電平時，則是進行命令字節的傳輸操作。命令字節，即是用來對LCD1602的一些工作方式作設置的字節;數據字節，即使用以在1602上顯示的字節。值得一提的是，LCD1602的數據是8位的。

　　5腳：R/W，讀寫選擇端。當此腳為高電平可對LCD1602進行讀數據操作，反之進行寫數據操作。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。但是尚未經過複雜系統驗證，保留此意見。

　　6腳：E，使能信號，其實是LCD1602的數據控制時鐘信號，利用該信號的上升沿實現對LCD1602的數據傳輸。

　　7~14腳：8位並行數據口，使得對LCD1602的數據讀寫大為方便。

　　現在來看LCD1602的操作時序：

　　

 

　　在此，我們可以先不讀出它的數據的狀態或者數據本身。所以只需要看兩個寫時序：

　　① 當我們要寫指令字，設置LCD1602的工作方式時：需要把RS置為低電平，RW置為低電平，然後將數據送到數據口D0~D7，最後E引腳一個高脈衝將數據寫入。

　　② 當我們要寫入數據字，在1602上實現顯示時：需要把RS置為高電平，RW置為低電平，然後將數據送到數據口D0~D7，最後E引腳一個高脈衝將數據寫入。

　　發現了麼，寫指令和寫數據，差別僅僅在於RS的電平不一樣而已。以下是LCD1602的時序圖：

　　大家要慢慢學會看時序圖，要知道操作一個器件的精華便蘊藏在其中，看懂看準了時序，你操控這個晶片就是非常容易的事了。1602的時序是我見過的一個最簡單的時序：

　　

 

　　1、注意時間軸，如果沒有標明(其實大部分也都是不標明的)，那麼從左往右的方向為時間正向軸，即時間在增長。

　　2、上圖框出並註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，如上所標註。

　　(3).應該比較容易理解，如上圖右上角所示，兩條平行線分別對應高低電平，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，表示數據有效，Valid Data這個詞也顯示了這點。

　　3、需要十分嚴重注意的是，時序圖裡各個引腳的電平變化，基於的時間軸是一致的。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。在類似於18B20這樣的單總線器件對此要求尤為嚴格。

　　4、以上幾點，並不是LCD1602的時序圖所特有的，絕大部分的時序圖都遵循著這樣的一般規則，所以大家要慢慢的習慣於這樣的規則。

　　也許你還注意到了上面有許多關於時間的標註，這也是個十分重要的信息，這些時間的標註表明了某些狀態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，一般都跟不上主控晶片的速度，所以它們直接之間要有時序配合。話說現在各種處理器的主頻也是瘋狂增長，日後搞不好出現個雙核單片機也不一定就是夢話。下面是時序參數表：

　　

 

　　大家要懂得估計主控晶片的指令時間，可以在官方數據手冊上查到MCU的一些級別參數。比如我們現在用AVR M16做為主控晶片，外部12MHz晶振，指令周期就是一個時鐘周期為(1/12MHz)us，所以至少確定了它執行一條指令的時間是us級別的。我們看到，以上給的時間參數全部是ns級別的，所以即便我們在程序裡不加延時程序，也應該可以很好的配合LCD1602的時序要求了。怎麼看這個表呢?很簡單，我們在時序圖裡可以找到TR1，對應時序參數表，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之內的時間完成。大家看是不是這個意思?

　　現在我來解讀我對這個時序圖的理解：

　　當要寫命令字節的時候，時間由左往右，RS變為低電平，R/W變為低電平，注意看是RS的狀態先變化完成。然後這時，DB0~DB7上數據進入有效階段，接著E引腳有一個整脈衝的跳變，接著要維持時間最小值為tpw=400ns的E脈衝寬度。然後E引腳負跳變，RS電平變化，R/W電平變化。這樣便是一個完整的LCD1602寫命令的時序。