ESERCITAZIONE # 12b

Il file delle subroutines LCDuni8s_18F.asm è il core del driver.

*   indica subroutines che saranno compilate solo per LCDRW = 1
** indica subroutines che saranno compilate solo per LCDSHORTDRIVE = 0 

Vediamo maggiori dettagli.

Una delle routines interne ha lo scopo di generare l' impulso di enable portando a livello 1 il pin E.
Solitamente la cosa viene liquidata sbrigativamente con tre righe del genere:

LCDClk bsf LCD_Ew               ; E=1 LCD enable
       nop                      ; extra safety wait
       bcf LCD_Ew               ; E=0 LCD disabled
       return

La cosa funziona quasi sempre, ma non perchè la routine sia corretta, bensì perchè i controller dei moduli LCD hanno in buona parte ottime prestazioni e perchè i lavori presentati in rete generalmente si basano su antichi PIC con clock a 4MHz. 

Altrimenti, basta una occhiata al foglio dati di un qualsiasi controller, per verificare che il tempo in cui il segnale E deve restare a livello alto (TWEH) deve avere una minima lunghezza.
Le istruzioni di cui sopra, per un PIC con clock a 4 MHz determinano un livello alto di E per 2 cicli, ovvero 2 us, il che è sufficiente anche per il controller più lento. Ma se il clock fosse 40 MHz, il tempo diventerebbe 200ns, che è al di sotto della durata minima per moltissimi controller.

Occorre, allora, che la durata del livello alto di E sia modulata in funzione del clock del processore. Questo lo otteniamo facilmente inserendo un automatismo in compilazione, che si basa su un parametro LCDTWEH definito nel setup iniziale del driver.

Nei punti critici, dove è necessario rispettare certe temporizzazioni, sono stati introdotti dei cicli WHILE che aggiungono nop in quantità sufficiente. Un nop equivale ad un tempo di ciclo istruzione; se il microcontroller lavora a frequenze relativamente basse (4-8 MHz), un ciclo istruzione equivale a 1000-500ns; questo, assieme alla necessità di impiegare più istruzioni per una operazione, copre ampiamente le necessità di tempo richieste dal controller dell' LCD. La gran parte dei driver per LCD che si trovano sparsi sul WEB funziona, anche se non tiene minimamente di questi fattori, semplicemente perchè usata con microcontroller con clock limitati (ma fallisce quando il clock aumenta oltre i 20MHz). Infatti, se il microcontroller lavora frequenze superiori, il tempo di ciclo scende: a 40MHz il ciclo è di soli 100ns, a 48MHz è di 52ns e a 64MHz è di soli 39ns. In questo caso è necessario addizionare cicli di wait.

Cicli di wait extra, prodotti con nop, possono essere richiesti anche nel caso in cui le connessioni tra microcontroller e modulo LCD siano piuttosto lunghe e quindi sia necessaria una stabilizzazione dei segnali prima dell' impulso di enable.

I cicli WHILE, il cui oggetto è un nop, si aggiungono in modo tale da mantenere il tempo TWEH sempre maggiore di quello minimo indicato nei fogli dati.
In effetti si ottiene un tempo almeno di 1 ciclo maggiore, che è voluto per annullare l' eventuale effetto di un cablaggio un po' lungo tra microcontroller e modulo LCD.

Per chiarezza, osserviamo che, se non implementiamo l' automatismo di inserzione dei nop, la routine si riduce a:

dove i due nop costituiscono il tempo di permanenza a livello alto del segnale E, il che dipende dalla lunghezza del ciclo di istruzione del microcontroller, ovvero dalla sua frequenza di clock.