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  COMPONENTI PROGRAMMABILI

HD44780 5/9 [62 di 87] 

 

 HD44780 - I Diagrammi Temporali

    

bulletPer interfacciare correttamente il controller HD44780 con i processori chiamati a gestire il visualizzatore associato è necessario conoscere con grande dettaglio anche le temporizzazioni necessarie al componente per interpretare ed eseguire le sue istruzioni.
bulletIl processore controllore deve, in questo caso, provvedere all'attivazione di 3 segnali, di solito riportati pari pari anche sul connettore del modulo visualizzatore che ospita l'HD44780; insieme alle 8 linee di dato vanno correttamente programmate anche le linee:
bullet Read/Write (R/W), da porre a 0 se la CPU scrive il dato verso il controller, e a 1 se il dato è letto dal controller.
bullet Register Select (RS), da porre a 0 se l’informazione presente sul bus dati è il codice operativo di un comando da eseguire (istruzione), oppure a ‘1’ se si tratta del codice di un carattere (dato effettivo).
bullet Enable signal (E), il vero e proprio segnale di sincronismo, da forzare a 1 quando il dispositivo è pronto a gestire un dato o un comando predisposto sul bus dati (in funzione del valore della flag di busy, descritta in questa pagina: finchè il suo valore è 1 il controller è occupato a gestire i trasferimenti interni e non è in grado di accettare l'istruzione successiva.

    

bulletLe 2 figure seguenti mostrano in dettaglio i Diagrammi Temporali relativi alle fasi di scrittura verso il controller e di lettura dal controller; il tempo minimo previsto per un intero ciclo di lettura o scrittura (Tc, Enable Cycle Time) è di 1 ms, tutti i tempi di transizione (fronti di salita e di discesa) sono da ritenere dell'ordine di 25 ns, al massimo.

    

bulletLa fase di scrittura verso il controller HD44780 è la più ricorrente:
bulletil codice operativo di una istruzione per il controller o il codice del carattere da scrivere deve essere posto sul bus dati.
bulletnel primo caso (istruzione) il segnale RS deve essere posto a 0; nel secondo (dato) deve essere forzato a 1.
bulletil segnale R/W è posto a 0.
bulleti segnali RS e R/W devono essere posti (pressocchè simultaneamente) almeno 60 ns prima di portare alto il segnale di abilitazione E; questo tempo minimo è definito Tas, Address Setup Time.
bulletIl segnale E è ancora a 0; bisogna attendere almeno 60 ns prima di portarlo a 1.
bulletdopo questo tempo l'impulso di abilitazione E deve rimanere a 1 al minimo di 450 ns (Tw, Enable Pulse Width), per lasciare al visualizzatore il tempo necessario per interpretare (o fornire) il dato; al termine è necessario riportare l'impulso a 0: il valore presente sul bus dati viene scritto sul fronte di discesa di E [si da per scontato che esso sia presente sul bus almeno 195 ns prima che E torni a 0, tempo detto Tds, Data Setup Time].
bulletil dato deve essere mantenerlo sul bus almeno altri 10 ns (cioè per il Th, Data Hold Time) dopo che il segnale E è tornato basso.
bulletNon appena il segnale di abilitazione E viene riportato a 0 devono passare almeno 20 ns prima di rilasciare i segnali RS e R/W; questo tempo minimo è definito Tah, Address Hold Time.

    

 

    

bulletLa fase di lettura dal controller HD44780, intesa come assunzione dei dati contenuti in una delle 2 memorie CGRam e DDRam, è poco probabile; essenziale è, invece, la necessità di leggere lo stato del componente, cioè il bit7 del dato assunto con segnale RS a 0: si tratta della flag di Busy, frequentemente citata in questa recensione, che deve essere letta in polling per stabilire il momento giusto per fornire il comando successivo (quando il bit vale 0). In dettaglio:
bulletper leggere lo stato del controller (flag di busy e valore corrente del contatore d'indirizzo, AC) il segnale RS deve essere posto a 0; per leggere i valori dalle 2 memorie (dati) deve essere forzato a 1.
bulletil segnale R/W è posto a 1.
bulleti segnali RS e R/W devono essere posti (pressocchè simultaneamente) almeno 60 ns prima di portare alto il segnale di abilitazione E; questo tempo minimo è definito Tas, Address Setup Time.
bulletIl segnale E è ancora a 0; bisogna attendere almeno 60 ns prima di portarlo a 1.
bulletnon appena E è a 1 il controller metterà il dato sul bus in un tempo (detto Tdd, Data Delay Time) al massimo di  360 ns.
bulletdopo che l'impulso E dell'abilitazione è passato a 1 è necessario attendere almeno altri 450 ns prima di riportarlo a 0: il valore presente sul bus dati sarà letto sul fronte di discesa di E.
bulletil controller mantiene il dato sul bus per almeno altri 5 ns (cioè per il Th, Data Hold Time) dopo che il segnale E è tornato basso.
bulletNon appena il segnale di abilitazione E viene riportato a 0 devono passare almeno 20 ns prima di rilasciare i segnali RS e R/W; questo tempo minimo è definito Tah, Address Hold Time.

    

 

    

bulletI diagrammi temporali si riferiscono ad un’interfaccia a 8 bit, ma la loro validità è mantenuta anche con quella a 4 bit: in questo caso l'informazione è gestita ponendo sui 4 bit più significativi del bus (DB7 - DB4) prima la parte alta del dato e poi quella bassa. Penserà un multiplexer dedicato, integrato nel chip, a ricostruire l’originario dato ad 8 bit.

    

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