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标题: 学习并行（Parallel）通信的两种协议，并实践点亮一个LCD（多图慎入） [打印本页]
作者: jf201006 时间: 2022-9-27 15:02
标题: 学习并行（Parallel）通信的两种协议，并实践点亮一个LCD（多图慎入）
本帖最后由 jf201006 于 2022-9-27 15:13 编辑
常用通信方式
嵌入式电子产品要交换其信息，它们必须共享公共通信协议。已经定义了上百种的通信协议来实现这种数据交换，主要的方式可以分为两类：并行或串行。
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主要内容：
一、什么是并行通信
二、两种常用（简单）的总线协议：68协议和80协议
三、两种总线的时序
四、并行通信的实践
（一）拆手持式POS机
（二）找LCD的PIN
（三）使用并口点亮LCD
五、题外话，三种方式点亮LCD的对比
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一、什么是并行通信
并行是指多比特数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高。
但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错。
并行接口同时传输多个位。主控处理器的数据总线宽度决定了并行接口的宽度，它们通常需要数据总线（4位、8位、16位、32位或更多），以1和0的波形传输数据。
借用网上的图：使用9线的并行通信，由时钟控制的8位数据总线，每个时钟脉冲发送一个字节。
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并行同行主要特点：
1.各数据位同时传输，传输速度快、效率高，多用在实时、快速的场合。
2.并行通信不能长距离通信，抗干扰能力差。
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二、两种常用（简单）的总线
8080总线（接口），又叫Intel总线、80总线；
6800总线（接口），又叫moto总线、68总线。
1、8080起源
1974年，英特尔推出了 第二款8位的处理器Intel 8080，它是Intel 8008的后继产品，但是8080 还在其指令集中添加了一些 16 位操作，可以使用16位地址总线，使其能够访问64KB的内存，它的指令集比 8008 增强了不少。
由于8080的成功，为后面的处理器兼容性/扩展存储奠定了基础，也影响到了32/64位的X86架构处理器。
2、8080接口线
虽然8080微处理器已经被时代逐渐淘汰，但是由于8080的并行总线协议，在扩展方面及数据传输方面的优越性被保留了下来。很多追求高速，近距离的接口和传输方式依然使8080总线，比如CPU扩展外部的RAM和ROM，LCD、打印机等广泛使用。
CS（CE）： 片选信号——（如果有多片可接译码器，通过地址进行访问）
3、8080接口线
WR（WE）：写入数据控制信号——（连接MCU的RD或IOR）
RD（RE）： 读取数据控制信号——（连接MCU的WR或IOW）
D[7：0]：8 位双向数据线——（连接MCU数据总线）
RST（RES）：复位线——（连接系统总线RESET）
D/I（DC）：命令/数据标志（0，读写命令；1，读写数据）
要注意的是WR和RD是低电平有效，就是说在平时是高电平，而且任何时刻不会同时为低。
在8080方式下读数据操作的时候，我们有时候（例如读显存的时候）需要一个假读命 （Dummy Read），以使得微控制器的操作频率和显存的操作频率相匹配。在读取真正的数据之 前，由一个的假读的过程。这里的假读，其实就是第一个读到的字节丢弃不要，从第二个开始，才是我们真正要读的数据。
4、6800起源
M6800是摩托罗拉于1974年3月设计发布并首次制造的8 位微处理器，于当年年底全面投产。MC6800 微处理器是 M6800 微机系统的一部分，该系统还包括串行和并行接口IC、RAM、ROM和一些其他支持。一个重要的设计特点是，当大多数其他微处理器需要三个电压时，M6800 系列 IC 只需要一个 5V电源。
5、6800接口线
Reset（RES）：复位线
CS： 片选信号
RS(D/I) ：命令/数据标志
E：使能信号
R/W读写控制(1:读, 0:M写)
DB0~7：8 位双向数据线
RES、DB0~7、D/I、CS信号线与8080都一样，6800将WR、RD管脚变为了，E：允许信号（多片组合时，可有多条允许信号线），R/W读写控制（1:读，0:写）
6、8080和6800接口的区别
8080 是通过“读使能（RE）”和“写使能（WE）”两条控制线进行读写操作；
6800 是通过“总使能（E)”和“读写选择（W/R）”两条控制线进行读写操作。
以上是最明显的差异，当然还有一些小的差异等更多细节在配置的时候才会清楚。
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三、两种总线的时序
1、8080时序是在写入(WR)和读取(RD)信号的后沿（低电平有效时就是上升沿）处对数据信号进行采集的。
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[attach]1615623[/attach]
2、6800时序是在使能(E)信号的后沿（高电平有效就是下降沿）处对数据信号进行采集的。
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3、两种协议的比较
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很简单，关键是确定什么时候将数据放到总线上，什么时候读取数据。不同的芯片稍有差异，可查手册参考。
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四、并行通信的实践－点亮一个LCD
找到一个什么老的手持式POS机，型号是TANDEM-EM。
（一）拆之
先三观：前后顶
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使用锂电池供电
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拆开，看到主板
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拿下主板，后面是射频读卡部分和红外收发
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射频卡读写使用mfrc531芯片
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主板背面
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元件比较多
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非本帖的探讨内容，元件的PDF资料奉上，请小心避坑！！
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主板正面有屏的接口，30PIN的。背光使用冷光
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正面元件比较少
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使用了INTEL的闪存和MOTO的MCU。
各种显示界面
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LCD主要分为两两个区，上面一条是状态区，下面是12864的显示区。
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（二）找LCD的PIN
1、从电路中确定LCD各脚功能
比较痛苦的跑电路，得到如下对应关系（有点小错误的）
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[attach]1615653[/attach]
由此可见是使用了并口通信，正好实践一下并口协议。
那么，这个LCD使用的80协议还是68协议？
按理说MCU使用的是MOTO的MC68系列，应该使用6800协议。确认下吧。
先看一下FLASH的控制脚
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信号组合功能
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一切表明使用的是8080协议。TE28F160给出的写时序是
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并且还强调“地址和数据在WE#或CE#脉冲的上升沿锁存，以先发生者为准。”
还是抓数据分析吧，反正点亮这个屏也要分析数据的。
找到板上的关键信号点位
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用以前的废板引出并口8位数据线的控制线
[attach]1615659[/attach]
由于是分析并口数据，板子上出来12根线，8通道的逻辑分析仪就不行了
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使用16通道的
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100M采样5秒的数据，CS为触发信号
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大概看一下，有写操作是在CS为高电平时发生的，因为LCD是挂总线上的，
在不对LCD操作时也会有数据，正常
[attach]1615663[/attach]
这里，对LCD操作，但WR为高电平，应该是OE为低电平所至
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准备解码，由于MCU使用了MC6800，先用6800协议试试
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若WR作为6800的R/W，CS作为6800的E，如下图
[attach]1615666[/attach]
可以看到，有竞争冒险的情况发生。
OE作为6800的E，如下图
[attach]1615667[/attach]
读写动作发生时，CS为高电平，LCD没有选中。
换8080协议试试
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可以看到，在CS为低电平（LCD被选中）期间，OE为高电平（不允许读出）WE有写的动作（下降沿），而且数据稳定。
数据与LCD常用指令对比
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应该是ST7565的主控。
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LCD的PIN定义为：
[attach]1615671[/attach]
[attach]1615672[/attach]
2、数据分析
对于数据的采集采用的是分段导出的，因为LCD挂在总线上，只能是CS的WR同时有效才是对LCD的操作。
有以下两种情况不能作为对LCD的操作：
一是LCD被选中（CS为低电平），但没有写动作（WR一直为高），这时使用WR后（上升）沿采数据。
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二是WR有写动作，但LCD没有选中（CS一直为高），这时使用CS后（上升）沿采数据。
[attach]1615674[/attach]
经过…………最终采集到的数据，并且根据A0信号区分出命令（蓝色）和数据（红色）。
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根据ST7565的规律，整理一下数据
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（三）使用并口点亮LCD
程序中端口使用情况
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LCD初始化
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利用原来飞线的接口顺利点亮
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[attach]1615680[/attach]
这个在拍照时，“页”不是很明显
[attach]1615681[/attach]
可能是使用并口速度快一些？
挂分析仪
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“写”频率大概20kHz
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原来设备的“写”频率达到了1MHz
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五、题外话，三种方式点亮LCD的对比
结合前面的帖子，分别使用了三种协议点亮三个LCD，简单对比一下：
三个LCD都是ST7565的主控，使用ARDUINO写程序，只有点亮LCD的语句，其中IIC和SPI使用了相应的库。
手机连拍，选变化的连续6张作动图。
IIC画面变化情况
[attach]1615686[/attach]
SPI画面变化情况
[attach]1615688[/attach]
并口画面变化情况
[attach]1615687[/attach]
逻辑分析仪中表现在出来的情况
IIC接口时，写入1页所用时长
[attach]1615689[/attach]
SPI接口时，写入1页所用时长
[attach]1615691[/attach]
并口时，写入1页所用时长
[attach]1615690[/attach]
这就能解释为什么有时拍照片时能拍到LCD按页寻址是画面了。
谢谢观赏！
提前祝各位朋友们国庆快乐！！
作者: 8139 时间: 2022-9-27 15:20
前排坐小板凳认真学习，坐等给jf加米青华。POS机用的还是现代的SDRAM，够老的，逻辑分析仪求包邮赠送，并倒贴199
作者: ljlj2001 时间: 2022-9-27 15:24
高手的贴就是不一样
作者: kgmx 时间: 2022-9-27 15:27
这技术厉害了，前排学习+1
作者: jf201006 时间: 2022-9-27 15:34
8139是个好学生，这么快就学习了。
16通道的逻辑分析仪是为了分析这个屏专门借来的
作者: szb314 时间: 2022-9-27 16:06
200凑个整数多好
作者: aacyxjz 时间: 2022-9-27 16:17
恭喜精华哈哈哈
作者: 8139 时间: 2022-9-27 16:23
既然是借的就不要包邮赠送了，免得还不回去，以后jf买了逻辑分析仪再继续包邮赠送
作者: 8139 时间: 2022-9-27 16:25
论坛的qrut同学经常要求倒贴200，我要199是为了能先占据有利地形
作者: wfzdm 时间: 2022-9-27 16:37
长见识了，多谢lz分享
作者: gl542400 时间: 2022-9-27 16:43
这 是从无到有分析驱动屏 利害
作者: 石墨 时间: 2022-9-27 16:54
楼主果然是点屏大师
没有点不亮的屏
作者: autusun 时间: 2022-9-27 18:00
进来旁听大师的专家课。
作者: jf201006 时间: 2022-9-27 18:27
拿一光板屏还真不一定能点亮。
作者: sumandigit 时间: 2022-9-27 20:49
学习下, 长见识了，多谢分享
作者: lmy2003 时间: 2022-9-27 21:42
谢谢分享，端小板凳来围观
作者: 暂停服务 时间: 2022-9-27 22:19
学习了，看的还不是太懂。
作者: yhf 时间: 2022-9-27 23:28
感谢分享科普知识
作者: wangxiangtan2 时间: 2022-9-28 00:20
牛逼了，太厉害了老哥
作者: win2003sp2 时间: 2022-9-28 00:41
谢谢分享，端小板凳来围观
作者: 15093396719 时间: 2022-9-28 03:54
非常不错的文章，问下，你的LCD常用指令对比表哪有下载，能否共享下。
作者: qrut 时间: 2022-9-28 06:51
教程般的详细了，老兄点屏玩的溜，这个帖子应该花了不少精力～
作者: qrut 时间: 2022-9-28 06:55
我那个才苦逼的8通道，16通道排队求包邮倒贴200赠送～
作者: cj8510 时间: 2022-9-28 07:57
原来自学单片机的时候，LCD显示就没搞懂过
作者: hadesatan001 时间: 2022-9-28 08:11
楼主的逻辑分析仪软件是啥？
作者: hhxx 时间: 2022-9-28 09:11
这真是厉害啊厉害
作者: kkdkj 时间: 2022-9-28 09:26
非常好的帖子，可惜老眼昏花，看得头晕了
作者: wlhcq 时间: 2022-9-28 10:16
图文并茂，收藏学习！
作者: 佳维 时间: 2022-9-28 10:19
感谢大佬，绝对的教科书
作者: panxd 时间: 2022-9-28 11:19
大佬NB！！！感谢大佬分享！
作者: ljlun 时间: 2022-9-28 12:04
恭喜老友授精！
这段时间是一直都在折腾LCD屏驱动么
作者: jf201006 时间: 2022-9-28 12:21
那是自己根据LCD的sheetdata整理出来的，各种LCD的指令有些基本指令是差不多的。
第一不全；第二有错，所以不敢共享
作者: jf201006 时间: 2022-9-28 12:23
老友来了
这个精力主要花在跑电路和整理数据上了，前前后后弄了两个星期
作者: jf201006 时间: 2022-9-28 12:24
16通道确实用的机会很少
作者: jf201006 时间: 2022-9-28 12:26
8通道的用的是Logic 1.2.17；16通道用的是DSView
作者: jf201006 时间: 2022-9-28 12:28
我也是老眼昏花，这么个东东搞了半个月
作者: 闪耀的空白 时间: 2022-9-28 13:27
厉害了，学习了，大佬就是不一样
作者: 轻烟 时间: 2022-9-28 13:38
谢谢分享，现在应该是串行通信的多
作者: jf201006 时间: 2022-9-28 15:06
复习几种通信协议，正好用LCD测试，比较直观，害怕以后又忘记了，所以有了这几个帖子
作者: sadfun 时间: 2022-9-28 15:39
厉害了~学习！
作者: wxhjsr 时间: 2022-9-28 15:47
膜拜了，不知道这些知识是要学习啥内容才能搞懂，我有几个pos机，都有类似的这种屏，因为我是门外汉，真不知道应该学习什么知识才能点亮，是要学习单片机吗？
作者: jf201006 时间: 2022-9-28 18:46
wxhjsr 发表于 2022-9-28 15:47
膜拜了，不知道这些知识是要学习啥内容才能搞懂，我有几个pos机，都有类似的这种屏，因为我是门外汉，真不 ...
肯定要学一种单片机的语言。
作者: gps42212 时间: 2022-9-28 20:36
感谢楼主系列的分享科普知识。
作者: Philips828 时间: 2022-9-28 21:32
我是一点不懂，居然看完了，在下佩服！
作者: 赵宇520 时间: 2022-9-29 06:18
分析透彻，谢谢楼主分享
作者: world_all 时间: 2022-9-29 08:54
逻辑仪不错，是啥牌子的？
作者: liubosen 时间: 2022-9-29 09:19
枉费我大学是通信专业的了，一个字不懂。楼主理论知识扎实，动手能手强大，已关注学习。
作者: fhm1 时间: 2022-9-29 09:20
大佬厉害，我是一点也看不懂也全部看了一遍
作者: yiguangqiang 时间: 2022-9-29 09:46
同款看不懂但是也看完了……
作者: solarshen666 时间: 2022-9-29 10:16
小白我看的云里雾里
作者: yhysyk 时间: 2022-9-29 10:39
长见识了，多谢分享，我就是来看看的！
作者: jf201006 时间: 2022-9-29 13:36
梦源USB逻辑分析仪 DSLogic U3
作者: 15093396719 时间: 2022-9-29 14:24
jf201006 发表于 2022-9-28 12:21
那是自己根据LCD的sheetdata整理出来的，各种LCD的指令有些基本指令是差不多的。
第一不全；第二有错，所 ...
主要看看各种LCD指令有啥区别，对于新手帮助还是很大的。
作者: yujian8620 时间: 2022-9-29 14:27
这技术厉害了，前排学习+1
作者: tjzbf 时间: 2022-9-29 16:19
看不懂！
作者: fyzlzm 时间: 2022-9-29 17:53
这知识面太多了，一时学不会。太厉害了。
作者: tomyluo 时间: 2022-9-29 18:52
这年头并口通讯不多见了
平时常见的主要是三大主流串口通讯协议：UART，I2C，SPI
作者: jsmlbl 时间: 2022-9-29 19:23
不行啊，感觉看不懂，硬件还是有难度啊！
作者: 王丁丁88 时间: 2022-9-29 22:35
学习了，虽然自己也能点亮一些屏幕，但是像这样自己去猜测管脚，去猜测协议，分析数据；却不是很多人能够轻松做下来的；非常感谢分享知识！谢谢
作者: dmhs31 时间: 2022-9-29 23:47
逻辑分析仪玩的真溜，学习学习
作者: china8359 时间: 2022-9-30 09:12
感谢分享！学习了
作者: cushion 时间: 2022-9-30 10:56
楼主V5
点屏（评）专家了啊
作者: 哇！良民 时间: 2022-9-30 12:13
多谢分享
作者: zoro 时间: 2022-9-30 20:06
高手就是高手，我受益匪浅。谢谢
作者: kaillera 时间: 2022-9-30 20:50
我是一点不懂，居然看完了，在下佩服！
作者: kaillera 时间: 2022-9-30 20:51
感谢分享科普知识
作者: 一半一半97 时间: 2022-9-30 22:45
涨知识了，之前学单片机觉得点屏幕好麻烦，程序里各种函数调用，看着看着就晕了。看楼主随手捡一个屏幕，就能逆向分析出接口协议，花式点亮，这也太厉害了。
作者: 不会闪现 时间: 2022-10-1 09:43
这些单片机或者c语言类编程，我看着就害怕，太恐怖了，以上学校时，我c语言补考了5次，都没过，最后是塞钱送礼才过的
作者: wqwq212 时间: 2022-10-2 18:33
虽然不是太懂，都是很喜欢这个，有时间了好好学习。
作者: blackbaby 时间: 2022-10-2 23:54
确认过眼神，看不懂。
作者: songlinhai 时间: 2022-10-3 21:21
我要好好学习，这也太复杂了！
作者: duxingkei 时间: 2022-10-4 09:11
逻辑分析仪是个好东西，就是最便宜的那个，现在都涨价到30多了
作者: stk 时间: 2022-10-4 14:12
楼主退休了吧，在数码之家从少年膜拜到中老年，大家向80进军。。
作者: kower 时间: 2022-10-4 19:22
wangxiangtan2 发表于 2022-9-28 00:20
牛逼了，太厉害了老哥
太厉害了楼主
作者: yule4040 时间: 2022-10-4 22:38
牛逼了，太厉害了老哥
作者: mydigit6 时间: 2022-10-5 14:19
wangxiangtan2 发表于 2022-9-28 00:20
牛逼了，太厉害了老哥
好专业的技术学习了
作者: laipihou 时间: 2022-10-7 17:23
楼主，到底是念并xing还是并hang？
作者: jf201006 时间: 2022-10-7 19:20
Parallel，并行（xing）
作者: laipihou 时间: 2022-10-8 08:21
我还以为是每次一整行（hang）的传输信息，应该念并hang
作者: jf201006 时间: 2022-10-8 13:42
laipihou 发表于 2022-10-8 08:21
我还以为是每次一整行（hang）的传输信息，应该念并hang
并行指的是输入数据的方式，8bⅰt一起传送。相对于串行1bⅰt而言的。
作者: bigfatfish 时间: 2022-10-8 16:46
讲得很清楚。感谢分享！
作者: 13570423796 时间: 2022-10-9 11:46
学习了，看的还不是太懂。
作者: loadbxh 时间: 2022-10-11 22:01
共享公共通信协议
作者: 火星南海 时间: 2022-10-11 22:28
知识又可以增加了
作者: hades15 时间: 2022-10-13 19:04
优秀，不错的知识点，学习收藏了
作者: 湫兮 时间: 2022-10-17 14:31
谢谢分享，好好学习一下。
作者: 南宁谢工 时间: 2022-10-22 17:23
进来看不懂，但是看完了，走了还是不懂。这不得弄个诺基亚黑白屏来测试一下。
作者: yeswei2008 时间: 2022-10-26 20:23
感谢分享科普知识
作者: shhu 时间: 2022-11-4 21:52
每天学习一点，以前看到8080不知道是什么意思，这下明白了
作者: vyvy2001 时间: 2022-11-24 20:53
大部分看不懂，我竟然还看完了~
作者: tsdj 时间: 2023-7-20 14:39
佩服的全体投地~厉害
作者: ctlu 时间: 2024-5-10 14:58
哪些波形、时序什么的，看不懂，佩服楼主！！！
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