【黑金原創教程】【FPGA那些事兒-驅動篇I 】實驗二十八：TFT模組
實驗二十八：TFT模組 - 觸屏
讀者在上一個實驗所玩弄過的 TFT LCD模組，除了顯示大小為 320 × 240，顏色為16位RGB的影象資訊以外，它還支援觸屏。所謂觸屏就是滑鼠還有鍵盤以外的輸入手段，例如現在流行平板還有智慧手機，觸屏輸入對我們來說，已經成為日常的一部分。描述語言一門偏向硬體的語言，面對觸屏，它頂多只能做做一些驅動的工作，其餘如濾波，還有畫素轉換等計算，它必須交由高階語言去負責。
面向無能為力的描述語言，筆者不禁聯想過去的自己 ... 好痛苦，好難受。話雖如此，天生我才必有用，描述語言雖然完成不了觸屏的偉業，不過只要做做驅動，平穩過著日子，它便心滿意足了。
圖28.1 觸屏的硬體部署。
如圖28.1所示，那是觸屏的硬體部署。根據理論，TFT顯示屏上面佈滿一層敏感的電磁層（觸屏層）作為輸入或者感測，而且感測的強弱會隨著位置不同而不同。如果筆者不小心觸碰任何一點，控制器 SSD 1289 會經由差分的 X+/-訊號 還有 Y+/- 訊號，將感測結果傳送出去。在此，TFT顯示屏的工作已經結束。
差分是什麼？估計失憶的同學會非常好奇。假設筆者不小心觸碰位置X20，然後畫素X20所對應的模擬訊號，例如1.2v，其中正電壓 +1.2v會經由X+ 訊號傳送出去，至於負電壓 -1.2v 則會經由 X- 訊號後傳送出去。差分的目的一般都為了使電壓更穩定更準確，讀者只要這樣理解即可。
事後，差分的感測結果便會傳入A/D硬體的耳中，如果輸入源是差分，A/D硬體理應長出一對接收差分的耳朵，對此也稱為差分A/D硬體。如果讀者不知道A/D是什麼，讀者必須抓去槍斃了 ... A/D全名是 Analogue to Digital Convert，即模擬轉為數字。這隻命運般的A/D硬體就是鼎鼎大名的 XPT2046 硬體。
硬體XPT2046就是差分的A/D硬體，同時也是本實驗的主角。如圖28.1所示，它將TFT顯示屏哪裡發來的感測結果轉換為數字訊號，然後再經由 FPGA讀取。好奇的同學可能會繼續好奇什麼是物理畫素？這個問題說來話長 ... 假設螢幕是一個容器，藏在容器裡邊的畫素就稱為螢幕畫素，然而圍繞容器外邊的畫素就稱為物理畫素。
比喻來講，同是人形生物，住在地球的人形生物就稱為地球人，住在地球以外的人形生物就稱為外星人。結果而言，地球人並不等價外星人，雖然兩者都有相似的外表。所以說，物理畫素還有螢幕畫素，它們聽起來都是畫素，不過實際上是不等價的東西。對此，物理畫素為了成為螢幕畫素，它們必須經過“轉換演算法”才能成為如假包換的螢幕畫素。不過，“轉換演算法”對描述語言來說，這項工作實在太巨大了。
好了好了，筆者也差不多要進入主題了，廢話再說下去，口水就會把電腦淹沒了。
圖28.2 硬體XTP2046連結FPGA。
圖28.2顯示硬體XTP2046連結FPGA所需要的連線，由於硬體XTP2046是SPI傳輸協議的信奉者，所以這些訊號多少也有SPI的影子。CS訊號也是拉低有效的使能訊號，CLK訊號是序列時鐘，IRQ是拉低有效的溝通訊號，DI與DO是讀寫作用的序列資料訊號，BY是BUSY的縮寫，亦即表達狀態的狀態訊號。如圖28.2所示，因為FPGA控制 CLK訊號還有CS訊號，所以FPGA是主機，硬體XTP2046則是從機。
圖28.3 寫時序/寫命令(主機視角)。
首先讓我們來瞧瞧XTP2046的寫時序，如圖28.3所示，寫時序也稱為寫命令，因為主機訪問從機只有寫命令而沒有寫資料。我們知道SPI都是下降沿設定資料，上升沿鎖存資料 ... 對此，寫一個位元組命令需要用到8下降沿，期間CS必須一直拉低。如圖28.3所示，一位元組命令當中卻有各個不同的位作用，結果如表28.1所示：
表28.1 命令位說明。
| 位寬 | 名稱 | 說明 |
| Bit 7 | Call | 起始位，值1為起始。 |
| Bit 6~4 | A2~A0 | 通道地址。X通道 = 3’b001，Y通道 3’b101。 |
| Bit 3 | Mode | 12位/8位解析度選擇。值0為12位解析度，反之亦然。 |
| Bit 2 | SER/DFR | 輸入源選擇。值0為差分輸入，值1為單端輸入。 |
| Bit 1~0 | PD1~PD0 | 功率選擇。2’b00為低功率，2’b11為平常。 |
如表28.1所示，那是命令位的說明。Call為起始，值1表示開始命令，A2~A0為通道地址，常用有X通道與Y通道。Mode為解析度選擇，即轉換結果是8位還是12位，常見為12位解析度。SER/DFR為輸入源選擇，雖然XTP2046是差分A/D，不過它可以選擇輸入源。PD1~PD0為功率選擇，預設為低功率。
表28.1雖然令人眼花繚亂，不過常見的命令只有以下兩個：
讀取X通道轉化結果，12位解析度，差分輸入，低功率，8’b1_001_0000或者8’h90。
讀取Y通道轉換結果，12位解析度，差分輸入，低功率，8’b1_101_0000或者8’hD0。
此外，Verilog可以這樣描述圖28.3，結果如程式碼28.1所示：
1. 0,1,2,3,4,5,6,7:
2. begin
3. rDI <= T1[7-i];
4.
5. if( C1 == 0 ) rCLK <= 1'b0;
6. else if( C1 == FHALF ) rCLK <= 1'b1;
7.
8. if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 8'd0; i <= i + 1'b1; end
9. else begin C1 <= C1 + 1'b1; end
10. end
程式碼28.1
如程式碼28.1所示，第1行表示相同的操作有8次，第8~9行表示一個步驟所停留的時間
，其中的FCLK表示一個時鐘週期。第5~6行表示，C1為0拉低CLK，C1為半個週期（FHALF）則拉高時鐘。第3行則是由高至低逐位賦值。
圖28.4 讀時序/讀資料(主機視角)。
如圖28.4所示，那是XTP2046的讀時序或者說為讀資料。我們知道SPI利用時鐘訊號的上升沿鎖存資料，如果資料的解析度設為12位（Mode為0值），那麼一次性的讀資料需要12個上升沿，期間CS必須拉低。根據手冊，雖然一次性的讀資料有12位，不過僅有當中的高八位有利用價值，亦即 Bit 11~Bit 4，結果低四位被無視。對此，Verilog可以這樣表示，結果如程式碼28.2所示：
1. 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11:
2. begin
3. if( C1 == FHALF ) T2[11-i] <= TP_DO;
4.
5. if( C1 == 0 ) rCLK <= 1'b0;
6. else if( C1 == FHALF ) rCLK <= 1'b1;
7.
8. if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 8'd0; i <= i + 1'b1; end
9. else begin C1 <= C1 + 1'b1; end
10. end
程式碼28.2
如程式碼28.2所示，第1行表示該操作重複12次，第8~9行表示該步驟停留FCLK週期
。第5~6行表示，C1為0拉低CLK，C1為FHALF則拉高CLK。第3行表示，C1為HALF就從TP_DO哪裡暫存結果。
圖28.5 一次性寫命令與讀資料的時序圖（主機視角）。
圖28.5是一次性寫命令與讀資料的時序圖。操作期間，CS必須持續拉低，首先主機利用下降沿向從機發送一位元組的寫命令，事後從機會拉高BY一個時鐘以示忙狀態，期間主機必須給足一個空時鐘。從機忙完以後便會拉低BY訊號，緊接著便會發送12位寬的轉換結果，期間主機必須利用上升沿讀取資料。對此，Verilog 可以這樣描述，結果如程式碼28.3所示：
1. 1: // Write byte
2. begin rCS <= 1'b0; T1 <= Command; i <= FF_Write; Go <= i + 1'b1; end
3.
4. 2: // Wait Busy
5. begin
6. if( C1 == 0 ) rCLK <= 1'b0;
7. else if( C1 == FHALF ) rCLK <= 1'b1;
8.
9. if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 8'd0; i <= i + 1'b1; end
10. else begin C1 <= C1 + 1'b1; end
11. end
12.
13. 3: // Read 12 bit
14. begin i <= FF_Read; Go <= i + 1'b1; end
15.
16. 4:
17. begin D1 <= T2[11:4]; rCS <= 1'b1; i <= i + 1'b1; end
程式碼28.3
如程式碼28.3所示，步驟0拉低CS之餘，它也賦值寫命令，然後i指向寫命令的偽函式（程式碼28.1）。寫命令完成以後，主機必須給足一個時鐘，對此步驟1發呆一個時鐘週期。步驟2將i指向讀資料的偽函式（程式碼28.2），隨後在步驟4儲存高8位的結果，最後也順便拉高一下CS訊號。
圖28.6 IRQ訊號。
初期階段（放手階段）IRQ呈現拉高狀態，如果我們不小心觸碰螢幕，XTP2046便會察覺輸入源發生變化，然後便會拉低IRQ訊號以示觸屏事件發生了，結果如圖28.6所示。
對此，Verilog 可以這樣描述，結果如程式碼28.4所示：
1. 0:
2. if( !TP_IRQ ) begin ...; i <= i + 1’b1; end
3.
4. 1:
5. ......
程式碼28.4
準備知識理解完畢以後，我們便可以開始建模了。
圖28.7 Touch基礎模組的建模圖。
圖28.7是Touch基礎模組，內容包含控制模組還有功能模組。功能模組左邊有兩位寬的Call/Done，其中[1]為讀取物理畫素X，[0]為讀取物理畫素Y。至於右邊則是一些頂層訊號。控制模組的左邊，除了頂層訊號IRQ是輸入以外，其餘訊號都呈現輸出狀態。16位寬的Data對應物理畫素X還有物理畫素Y，而Done則是溝通作用的觸發訊號。
整體來說，一旦觸碰觸屏，IRQ拉低，控制模組利用功能模組讀取物理畫素X與Y，然後再產生完成訊號以示一次性的觸屏結果。
touch_funcmod.v
圖28.8 Touch功能模組的建模圖。
圖28.8是Touch功能模組的建模圖，具體內容我們還是來看程式碼吧。
1. module touch_funcmod
2. (
3. input CLOCK,RESET,
4. output TP_CS_N,
5. output TP_CLK,
6. output TP_DI,
7. input TP_DO,
8.
9. input [1:0]iCall,
10. output oDone,
11. output [7:0]oData
12. );
以上內容為相關的出入端宣告。
13. parameter FCLK = 8'd20, FHALF = 8'd10; // 2.5Mhz
14. parameter FF_Write = 6'd16, FF_Read = 6'd32;
以上內容為常量宣告，內容包括2.5Mhz週期，半週期，寫命令還有讀資料入口地址。
16. reg [5:0]i,Go;
17. reg [11:0]D1;
18. reg [7:0]C1;
19. reg rCS,rCLK,rDI;
20. reg isDone;
21.
22. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET )
23. if( !RESET )
24. begin
25. { i,Go } <= { 6'd0, 6'd0 };
26. D1 <= 12'd0;
27. C1 <= 8'd0;
28. { rCS,rCLK,rDI } <= 3'b111;
29. isDone <= 1'b0;
30. end
以上內容為相關的暫存器宣告還有復位操作。
31. else if( iCall )
32. case( i )
33.
34. 0: // [1] Read 12bit X, [0],Read 12 bit Y
35. if( iCall[1] ) begin D1[7:0] <= 8'h90; i <= i + 1'b1; end
36. else if( iCall[0] ) begin D1[7:0] <= 8'hd0; i <= i + 1'b1; end
37.
38. 1: // Write byte
39. begin rCS <= 1'b0; i <= FF_Write; Go <= i + 1'b1; end
40.
41. 2: // Wait Busy
42. begin
43. if( C1 == 0 ) rCLK <= 1'b0;
44. else if( C1 == FHALF ) rCLK <= 1'b1;
45.
46. if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 8'd0; i <= i + 1'b1; end
47. else begin C1 <= C1 + 1'b1; end
48. end
49.
50. 3: // Read 12 bit
51. begin i <= FF_Read; Go <= i + 1'b1; end
52.
53. 4:
54. begin rCS <= 1'b1; i <= i + 1'b1; end
55.
56. 5:
57. begin isDone <= 1'b1; i <= i + 1'b1; end
58.
59. 6:
60. begin isDone <= 1'b0; i <= 6'd0; end
61.
以上內容為該功能模組的核心操作。步驟0會根據 iCall 為 D1賦值 8’h90（讀X），還是 8’hD0（讀Y）。步驟1拉低CS之餘也寫命令，步驟2則是給足一個空時間。步驟3為讀資料，步驟4拉低CS，步驟5~6則產生完成訊號。
62. /********************/
63.
64. 16,17,18,19,20,21,22,23:
65. begin
66. rDI <= D1[23-i];
67.
68. if( C1 == 0 ) rCLK <= 1'b0;
69. else if( C1 == FHALF ) rCLK <= 1'b1;
70.
71. if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 8'd0; i <= i + 1'b1; end
72. else begin C1 <= C1 + 1'b1; end
73. end
74.
75. 24:
76. i <= Go;
77.
步驟16~23為寫一個位元組。
78. /********************/
79.
80. 32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43:
81. begin
82. if( C1 == FHALF ) D1[43-i] <= TP_DO;
83.
84. if( C1 == 0 ) rCLK <= 1'b0;
85. else if( C1 == FHALF ) rCLK <= 1'b1;
86.
87. if( C1 == FCLK -1) begin C1 <= 8'd0; i <= i + 1'b1; end
88. else begin C1 <= C1 + 1'b1; end
89. end
90.
91. 44:
92. i <= Go;
93.
94. endcase
95.
步驟32~92為讀12位資料。
96. assign TP_CS_N = rCS;
97. assign TP_CLK = rCLK;
98. assign TP_DI = rDI;
99. assign oDone = isDone;
100. assign oData = D1[11:4];
101.
102. endmodule
以上內容為輸出驅動宣告。注意第100行，oData賦值D1的高八位。
touch_ctrlmod.v
圖28.9 Touch控制模組的建模圖。
圖28.9是Touch控制模組的建模圖，基本上也沒有什麼好說的，具體內容讓我們來看程式碼吧。
1. module touch_ctrlmod
2. (
3. input CLOCK,RESET,
4. input TP_IRQ,
5. output oDone,
6. output [15:0]oData,
7.
8. output [1:0]oCall,
9. input iDone,
10. input [7:0]iData
11. );
以上內容為相關的出入端宣告。
12. reg [5:0]i;
13. reg [7:0]D1,D2;
14. reg [1:0]isCall;
15. reg isDone;
16.
17. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET )
18. if( !RESET )
19. begin
20. i <= 6'd0;
21. { D1,D2 } <= { 8'd0,8'd0 };
22. isCall <= 2'd0;
23. isDone <= 1'b0;
24. end
以上內容為相關的暫存器宣告還有復位操作。
25. else
26. case( i )
27.
28. 0:
29. if( !TP_IRQ ) i <= i + 1'b1;
30.
31. 1: // Read X
32. if( iDone ) begin isCall[1] <= 1'b0; D1 <= iData; i <= i + 1'b1; end
33. else begin isCall[1] <= 1'b1; end
34.
35. 2: // Read Y
36. if( iDone ) begin isCall[0] <= 1'b0; D2 <= iData; i <= i + 1'b1; end
37. else begin isCall[0] <= 1'b1; end
38.
39. 3:
40. begin isDone <= 1'b1; i <= i + 1'b1; end
41.
42. 4:
43. begin isDone <= 1'b0; i <= 6'd0; end
44.
45. endcase
以上內容為該控制模組的核心內容。步驟0用來檢測 IRQ訊號拉低，步驟1讀取物理畫素X，步驟2讀取物理畫素Y。步驟3~4則是用來產生完成訊號。
47. assign oDone = isDone;
48. assign oData = {D1,D2};
49. assign oCall = isCall;
50.
51. endmodule
以上內容為相關的輸出驅動宣告。
touch_basemod.v
有關這個模組的連線部署請參考圖28.7。
1. module touch_basemod
2. (
3. input CLOCK,RESET,
4. output TP_CS_N,
5. output TP_CLK,
6. input TP_IRQ,
7. output TP_DI,
8. input TP_DO,
9.
10. output oDone,
11. output [15:0]oData
12. );
13. wire [1:0]CallU1;
14.
15. touch_ctrlmod U1
16. (
17. .CLOCK( CLOCK ),
18. .RESET( RESET ),
19. .TP_IRQ( TP_IRQ ), // < top
20. .oDone( oDone ), // > top
21. .oData( oData ), // > top
22. .oCall( CallU1 ), // > U2
23. .iDone( DoneU2 ), // < U1
24. .iData( DataU2 ) // < U1
25. );
26.
27. wire DoneU2;
28. wire [7:0]DataU2;
29.
30. touch_funcmod U2
31. (
32. .CLOCK( CLOCK ),
33. .RESET( RESET ),
34. .TP_CS_N( TP_CS_N ), // > top
35. .TP_CLK( TP_CLK ), // > top
36. .TP_DI( TP_DI ), // > top
37. .TP_DO( TP_DO ), // < top
38. .iCall( CallU1 ), // < U1
39. .oDone( DoneU2 ), // > U1
40. .oData( DataU2 ) // > U1
41. );
42.
43. endmodule
以上內容為Touch基礎模組的連線部署，讀者自己看著辦吧。
圖28.10 實驗二十八的建模圖。
圖28.10是實驗二十八的建模圖，首先核心操作會初始化還有清屏TFT基礎模組，然後觸屏資訊會經由Touch基礎模組傳至核心操作，隨後核心操作再將觸屏資訊作為螢幕畫素寫入TFT屏當中。此外，筆者也更動基礎模組的繪圖功能，它會將32位寬的畫素X，畫素Y，以及顏色資訊寫入其中。廢話少說，讓我們看看該繪圖功能究竟發生什麼改變呢？
tft_ctrlmod.v
6. input [7:0]iData，
首先是tft控制模組多了兩個出入端的宣告。
29. else if( iCall[2] )
30. case( i )
31.
32. 0: // X0
33. if( iDone ) begin isCall[2] <= 1'b0; i <= i + 1'b1; end
34. else begin isCall[2] <= 1'b1; D1 <= 8'h4E; D2 <= { 8'd0, iData[31:24] }; end
35.
36. 1: // Y0
37. if( iDone ) begin isCall[2] <= 1'b0; i <= i + 1'b1; end
38. else begin isCall[2] <= 1'b1; D1 <= 8'h4F; D2 <= { 8'd0, iData[23:16] }; end
39.
40. 2: // Write data to ram 0x22
41. if( iDone ) begin isCall[1] <= 1'b0; i <= i + 1'b1; end
42. else begin isCall[1] <= 1'b1; D1 <= 8'h22; end
43.
44. /**********/
45.
46. 3: // Write color
47. if( iDone ) begin isCall[0] <= 1'b0; i <= i + 1'b1; end
48. else begin isCall[0] <= 1'b1; D2 <= [15:0]; end
49.
50. /**********/
51.
52. 4:
53. begin isDone <= 1'b1; i <= i + 1'b1; end
54.
55. 5:
56. begin isDone <= 1'b0; i <= 6'd0; end
57.
58. endcase
緊接著是受更動的繪圖功能。步驟0根據 Data[31:24] 設定X畫素，步驟1根據Data[23:16]設定Y畫素，然後步驟2鎖定資料該寫入的地址，最後步驟3再將Data[15:0]的影象資訊寫進去。步驟4~5則是用來產生完成訊號。讀者是不是覺得很簡單呢？
touch_demo.v
1. module touch_demo
2. (
3. input CLOCK, RESET,
4. output TFT_RST,
5. output TFT_RS,
6. output TFT_CS_N,
7. output TFT_WR_N,
8. output TFT_RD_N,
9. output [15:0]TFT_DB,
10.
11. output TP_CS_N,
12. output TP_CLK,
13. input TP_IRQ,
14. output TP_DI,
15. input TP_DO
16. );
以上內容為相關的出入端宣告。
17. wire DoneU1;
18. wire [15:0]DataU1;
19.
20. touch_basemod U1
21. (
22. .CLOCK( CLOCK ),
23. .RESET( RESET ),
24. .TP_CS_N( TP_CS_N ),
25. .TP_CLK( TP_CLK ),
26. .TP_IRQ( TP_IRQ ),
27. .TP_DI( TP_DI ),
28. .TP_DO( TP_DO ),
29. .oDone( DoneU1 ),
30. .oData( DataU1 ),
31. );
32.
以上內容為Touch基礎模組的例項化。
33. wire DoneU2;
34.
35. tft_basemod U2
36. (
37. .CLOCK( CLOCK ),
38. .RESET( RESET ),
39. .TFT_RST( TFT_RST ),
40. .TFT_RS( TFT_RS ),
41. .TFT_CS_N( TFT_CS_N ),
42. .TFT_WR_N( TFT_WR_N ),
43. .TFT_RD_N( TFT_RD_N ),
44. .TFT_DB( TFT_DB ),
45. .iCall( isCall ),
46. .oDone( DoneU2 ),
47. .iData( {D1,D2,D3} ),
48. );
49.
以上內容為TFT基礎模組的例項化。
50. reg [5:0]i,Go;
51. reg [2:0]isCall;
52. reg [7:0]D1;
53. reg [8:0]D2;
54. reg [15:0]D3;
55.
56. always @ ( posedge CLOCK or negedge RESET )
57. if( !RESET )
58. begin
59. {i,Go} <= { 6'd0,6'd0 };
60. isCall <= 3'd0;
61. { D1,D2,D3 } <= { 8'd0,9d0,16'd0 };
62. end
63. else
以上內容為相關的暫存器宣告還有復位操作。
64. case( i )
65.
66. 0: // Inital TFT
67. if( DoneU2 ) begin isCall[0] <= 1'b0; i <= i + 1'b1; end
68. else begin isCall[0] <= 1'b1; end
69.
70. 1: // Clear Screen
71. if( DoneU2 ) begin isCall[1] <= 1'b0; i <= i + 1'b1; end
72. else begin isCall[1] <= 1'b1; end
73.
74. 2:
75. if( DoneU1 ) begin i <= i + 1'b1; end
76.
77. 3:
78. if( DoneU2 ) begin isCall[2] <= 1'b0; i <= i + 1'b1; end
79. else begin isCall[2] <= 1'b1; D1 <= DataU1[15:8]; D2 <= { 1'b0, DataU1[7:0] }; D3 <= 16'd0; end
80.
81. 4:
82. i <= 2;
83.
84. endcase
85.
86. endmodule
以上內容為核心操作。步驟0初始化TFT顯示屏，步驟1則是清屏。步驟2等待Touch基礎模組反饋完成，然後繼續步驟。步驟3將反饋過來的X與Y以及黑色寫入其中。完後，步驟步驟2~3不停來回重複。
綜合完畢便下載程式，然後我們便可以用手指在螢幕上塗鴉了，雖然方向還有塗鴉大小有點暴走，那是因為物理畫素對螢幕畫素是不同性質的東西，結果還是視為實驗成功。
細節一：完整的個體模組
本實驗的Touch基礎模組充其量還是半身熟的雞蛋，因為當中預設重要的環節，然而這個環節卻是描述語言難以負擔的重任。
圖28.11 物理畫素轉換為螢幕畫素的概念圖。
如圖28.11所示，原始的物理畫素一般都包含噪聲，對此物理畫素必須預先經過一層濾波。濾波以後的物理畫素才會開始進入轉換階段，轉換階段必須借用轉換演算法的力量，論道演算法，想必有些同學會不經意縮緊眉心，因為我們必須向數學打交道不可。那怕物件是簡單乘法或者除法，讀過《時序篇》的朋友一定會曉得演算法都很麻煩。
物理畫素成功轉換為螢幕畫素以後，它還不能立即納入使用，因為轉換演算法有可能存在細節上的缺失。對此，螢幕畫素必須經過校正 ... 校正期間不僅有出現演算法，我們還要和螢幕發生互動，實在煩死人了。現階段而言，如果描述語言如果不及順序語言那麼便捷，什麼物理畫素轉換螢幕畫素，什麼校正 ... 我們最好想也不要想，不然結果只有自討苦吃。
雖然筆者有可能被指責為膽小鬼，不負責任之類的渣渣，對此筆者不否認，理性而言，那些危及生命的事情，筆者另可揹負屈辱也要逃跑，因為沒有什麼東西比生命更可貴。此刻，只要承認懦弱，我們才會安全成長，未來的事情就讓未來的自己去打算吧！少年少女們！
細節二：時序引數
老實說，筆者也覺得懦弱的自己太沒出息了 ... 不過，作為補償，讓我們來瞧瞧硬體XTP2046的時序引數吧。
圖28.11 XTP2046 的物理時序圖。
圖28.11是從官方手冊哪裡拷貝過來的物理時序圖，這張圖雖然有可能是嚇跑小朋友的虎姑婆 ... 不過，我們只要習慣以後，它也可能是弱小的小虎貓。換之，表28.2是各個時序引數的詳細資訊。
表28.2 時序引數的詳細資訊。
|
引數 |
說明 |
最大 |
最小 |
單位 |
|
tDS |
DIN在 DCLK上升沿前生效 |
100 |
ns |
|
|
tDH |
DIN 保持在DCLK高電平後 |
50 |
ns |
|
|
tDO |
DCLK 下降沿到 DOUT生效 |
200 |
ns |
|
|
tDV |
CS 下降沿到 DOUT 使能 |
200 |
ns |
|
|
tTR |
CS 上升沿到 DOUT禁止 |
200 |
ns |
|
|
tCSS |
CS 下降沿到第一個 DCLK 上升沿 |
100 |
ns |
|
|
tCSH |
CS 上升沿到 DCLK被忽略 |
10 |
ns |
|
|
tCH |
DCLK 高電平 |
200 |
ns |
|
|
tCL |
DCLK低電平 |
200 |
ns |
|
|
tBD |
DCLK下降沿到 BUSY上升/下降 |
200 |
ns |
|
|
tBDV |
CS 下降沿到 BUSY 使能 |
200 |
ns |
|
|
tBTR |
CS 上升沿到BUSY 禁止 |
200 |
ns |
圖28.11 DCLK相關的時序引數。
首先是時序第一員的TCH 還有TCL，如圖28.11所示，TBD+TCL+ TBD+TCH造就一個時鐘週期。根據表28.2所示，由於TBD最小為0ns，所以可以無視（TBD可以視為上山訊號還有下上訊號）。對此，造就一個時鐘週期的成分只有TCH+TCL，而且兩者最小皆是200ns，所以最高速率是：
1/(200ns + 200ns) = 2.5Mhz
話雖如此，這僅僅是手冊給出的安全速率，如果讀者是一名頭文字D的死粉，讀者隨時都可以駕駛藤原豆腐車超頻。
圖28.12 CS相關的時序引數。
接下來讓我們看看 TCSS 還有 TCSH，前者可以視為CS拉低所需的最小時間，後者則是CS拉高所需的最小時間。前者需要100ns，後者則是10ns，如果無法滿足它們，CS的有效性就會存在風險。話雖如此，因為手冊比較怕死，所以引數略顯保險（誇張），我們只要隨便應付就好。
圖28.13 資料相關的時序引數（主機視角）。
再者就是TDS還有TDH，前者是典型的setup要求，後者則是hold要求，只要兩者得到滿足，資料打入暫存器才能得到確保。首先，讀者必須注意一下圖28.13是主機視角的寫時序（從機讀資料），所以Data是主機發給從機的食物。餓昏的從機會借用上升沿鎖存時序，此刻只要 TBD+TCL 大於 TDS，又或者 TBD+TCH大於 TDH，資料就會成功被鎖存。
根據表28.2所示，TDS是100ns，TDH則是50ns，換之TBD+TCL是200ns，TBD+TCH則是200ns。簡單來說，TDS還有TDH都無法完全覆蓋資料，結果資料的有效性是得到人頭擔保的。
圖28.14 資料相關的時序引數（主機視角）。
圖28.14還是資料相關的時序引數，不過方向是從機給主機發送資料，當從機藉由下降沿設定資料的時候，必須被TDO拖後腿諾干時間。根據理想時序（左圖），TDO只是單純覆蓋Data而已 ... 反之，右圖的物理時序則會推擠Data。根據表28.2所示，TDO最大有可能拖後腿半個週期，反過來就是不拖任何後腿。活著就要樂觀一點，凡事都往好的方向去想，所以我們可以無視TDO。
最後還有一些僅是與CS訊號扯上關係的小囉嗦，如TDV，TTR等引數。我們僅要讀寫資料之前死拉高CS不放，讀寫資料之間死拉低CS不放，然後讀寫資料之後又死拉高CS不放，我們就能成功打發它們。
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