以LCD1602为例，教你时序图应该咋看？-电路图讲解-电子技术方案

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。介于中国目前的芯片设计能力有限，所以大部分的器件都是外国几个IC巨头比如TI、AT、MAXIM这些公司生产的，器件资料自然也是英文的多，所以，英文的基础要在阅读这些数据手册时得到提高哦。即便有中文翻译版本，还是建议看英文原版，看不懂时不妨再参考中文版，这样比较利于提高。 0; 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。   现在来看LCD1602的操作时序： 

 在此，我们可以先不读出它的数据的状态或者数据本身。所以只需要看两个写时序：   ① 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。   ② 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。   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：   大家要慢慢学会看时序图，要知道操作一个器件的精华便蕴藏在其中，看懂看准了时序，你操控这个芯片就是非常容易的事了。1602的时序是我见过的一个最简单的时序：

   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、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。   

 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。   也许你还注意到了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。话说现在各种处理器的主频也是疯狂增长，日后搞不好出现个双核单片机也不一定就是梦话。下面是时序参数表：     

 大家要懂得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。比如我们现在用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。大家看是不是这个意思?  

  现在我来解读我对这个时序图的理解： 当要写命令字节的时候，时间由左往右，RS变为低电平，R/W变为低电平，注意看是RS的状态先变化完成。然后这时，DB0~DB7上数据进入有效阶段，接着E引脚有一个整脉冲的跳变，接着要维持时间最小值为tpw=400ns的E脉冲宽度。然后E引脚负跳变，RS电平变化，R/W电平变化。这样便是一个完整的LCD1602写命令的时序。                                            

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大型电池阵列可以作为备份和连续供电的能量存储体系,这种用法正在得到越来越多的关注,特斯拉汽车公司不久前推出的家用和商用Powerwall体系证明了这一点。这类体系中的电池由电网或其他能源连续充电,然后通过DC/AC逆变器向用户供给交流(AC)电。     

 用电池作为备份电源并不是新鲜事,目前已经有很多种电池备份电源体系了,例如基本的120/240V AC和数百瓦功率的台式PC短期备份电源体系,船舶、混合动力汽车或全电动型汽车使用的数千瓦特种车船备份电源体系,电信体系和数据中心使用的电网级数百千瓦备份电源体系(参见图1)…等等。虽然电池化学组成和电池技术领域的进步引起了很大的关注,但是对于一个可行和根据电池的备份体系而言,还有一个同样要害的部分,那就是电池管理体系(BMS)。  

 根据电池的备份电源非常适合从数千瓦到数百kW功率的固定及移动使用,可为多种使用可靠和有效地供电。   为能量存储使用完成电池管理体系时有很多应战,其解决方案绝不是从小型、较低容量电池包的管理体系简单“扩展”而成。相反,需要新的、更加复杂的战略以及要害的支持组件。   应战的起点是,要求很多要害电池参数的丈量值具备高准确度和可信度。此外,子体系的规划必须是模块化的,以能够按照使用的特定需求对配置进行定制,还要考虑可能的扩展要求、全体管理问题以及必要的维护。

 较大型存储阵列的工作环境还带来了其他重大应战。在逆变器电压很高/电流很大并因此而产生电流尖峰的情况下,BMS还必须在噪声极大的电气环境而且常常是温度很高的环境中供给精确、共同的数据。此外,BMS还必须针对内部模块和体系温度丈量值供给广泛的 “精细” 数据,而不是有限的几项粗略的总计数据,因为这些数据对于充电、监督和放电而言是至关重要的。   

 因为这些电源体系的重要作用,因此它们的工作可靠性具有与生俱来的要害性。要把上面这个很容易表述的目标变成现实,BMS必须确保数据准确度和完整性以及连续的健康评估,这样BMS才能持续采取所需行动。完成坚固的规划和可靠的安全性是一个多级过程,BMS必须针对所有子体系预期可能出现的问题、执行自测试并供给故障检测,然后在备用模式和工作模式选用恰当的行动。最后一个要求是,因为高压、大电流和大功率,所以 BMS 必须满足很多严格的监管标准要求。  

体系规划将概念转变成真实世界的成果 

 虽然监督可再充电电池从概念上看很简单,只需将电压和电流丈量电路放在电池端子处即可,但现实中的BMS却很不一样,要复杂得多。   

 坚固的规划始于对各节电池的全面监督,这对模仿电路功用提出了一些重要要求。电池读数需要达到毫伏和毫安级准确度,电压和电流丈量值必须是时刻同步以核算功率。BMS必须评估每次丈量的有效性,因为它需要最大限度提高数据完整性,同时BMS还必须识别错误或有问题的读数。BMS不能忽视不寻常的读数,因为这种读数也许表明有潜在问题,但同时,BMS又不能根据有错误的数据采取行动。                                           

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