LCD1602 驱动设计求助 ——SPI 接口时序与控制指令实现

以下是为您生成的技术讨论帖内容，基于LCD1602驱动设计的核心问题展开：


**标题：LCD1602驱动设计求助——SPI接口时序与控制指令实现**

各位嵌入式开发的同仁们好！  
最近在做LCD1602的驱动设计，基于4线SPI接口，遇到一些时序和控制逻辑的问题，特来请教大家。以下是设计的核心内容及疑问，恳请指正！


### **一、硬件接口与SPI时序**
- **接口定义**：  
  - SCL（时钟）、CS_N（片选）、RS（命令/数据选择）、SDI（串行数据）  
  - 采用SPI协议：CPOL=1，CPHA=1（下降沿采样）  
  - 模块时钟：1MHz  

- **时序问题**：  
  1. 在SPI传输8位数据时，是否需要严格按照CPOL/CPHA要求调整SCL和SDI的相位？  
  2. CS_N的拉低与释放时机是否会影响数据稳定性？（当前设计在传输期间保持CS_N为低）  


### **二、控制指令实现**
根据手册，LCD1602支持11种核心指令（如清除显示、页地址设置等）。当前实现的关键指令逻辑如下：

#### 1. **初始化流程**
```verilog
// 复位与初始化序列
RST_HARD → RST_SOF_5US → UPV1_5US → UPV2_5US → UPV3_5US →
SET_STRONG → SET_MIN_CMP → PANYABI → SCAN_ROW → SCAN_COL →
SET_COL_H → DIS_ON → SET_PAGE → SET_COL_L → IMG_SHOW
```
疑问：  
- 是否所有初始化指令都需要严格按照时间间隔执行？（例如UPV1_5US是否需精确5μs）  

#### 2. **显示数据传输**
- 数据存储在Img_mem中，通过SPI分两次传输：  
  1. 发送页地址（`SET_PAGE`）和列高地址（`SET_COL_H`）  
  2. 逐列写入数据（`WRITE_DATA`）  

代码片段（Verilog）：  
```verilog
always @(posedge clk) begin
    if (ok) begin
        if (Cnt_col == 127) begin
            if (cnt_pg == 7) cnt_pg <= 0;
            else cnt_pg <= cnt_pg + 1;
            Cnt_col <= 0;
        end else begin
            Cnt_col <= Cnt_col + 1;
        end
    end
    // 地址递增与指令切换逻辑
    // ...
end
```
疑问：  
- 页地址范围是否正确？（0-7页，每页8行）  
- 列地址是否需要从0开始递增？（手册提到第一列地址为0x00）  


### **三、代码验证与问题**
当前代码已实现SPI接口模块（`spi_interface`）和控制逻辑（`lcd_ctl`），但遇到以下现象：  
1. 初始化后屏幕无显示，CS_N信号未按预期拉低。  
2. 发送`DIS_ON`指令后，示波器显示SCL波形异常（频率与1MHz偏差较大）。  

**求助方向**：  
1. 如何验证SPI时序是否符合CPOL/CPHA要求？  
2. 是否有遗漏的初始化指令？（如`SET_MIN_CMP_VANUE`的具体作用）  
3. 控制逻辑中的状态机是否存在竞争条件？（例如req信号的时序控制）  


### **四、附件与参考**
- 完整代码：[lcd1602_img.v](链接示例)  
- 时序图与指令表：文档1、2中的截图  


欢迎各位分享经验或提供调试建议！若有需要补充的细节，请随时提出，谢谢！  



**注意事项**：  
1. 可根据实际测试结果补充示波器截图或错误日志。  
2. 若使用特定开发板（如STM32），可说明硬件平台差异。  
3. 鼓励将问题拆解为具体子任务（如SPI模块调试优先于显示逻辑）。

LCD1602 驱动设计求助 ——SPI 接口时序与控制指令实现

LCD1602 驱动设计求助 ——SPI 接口时序与控制指令实现