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一.OLED驱动原理介绍二.8080并口驱动方式三.IIC驱动方式四.SPI驱动方式五. 感谢支持
本文介绍了对OLED的几种驱动方式,8080并口,IIC,SPI三种驱动方式,采用的单片机是STM32F407.
一.OLED驱动原理介绍
OLED模块的驱动芯片为SSD1306,其显存大小总共为 12864bit 大小,SSD1306 将 这些显存分为了 8 页,其对应关系如表 17.1.3 所示: 可以看出,SSD1306 的每页包含了 128 个字节,总共 8 页,这样刚好是 12864 的点阵大小。因为每次写入都是按字节写入的,这就存在一个问题,如果我们使用只写方式操作模块,那么,每次要写 8 个点,这样,我们在画点的时候,就必须把要设置的点所在的字节的每个位都搞清楚当前的状态(0/1?),否则写入的数据就会覆盖掉之前的状态,结果就是有些不需要显示的点,显示出来了,或者该显示的没有显示了。这个问题在能读的模式下,我们可以先读出来要写入的那个字节,得到当前状况,在修改了要改写的位之后再写进 GRAM,这样就不会影响到之前的状况了。但是这样需要能读 GRAM,对于 4 线 SPI 模式/IIC 模式,模块是不支持读的,而且读->改->写的方式速度也比较慢。
所以我们采用的办法是在 STM32F4 的内部建立一个 OLED 的 GRAM(共 128*8 个字节),在每次修改的时候,只是修改 STM32F4 上的 GRAM(实际上就是 SRAM),在修改完了之后,一次性把 STM32F4 上的 GRAM 写入到 OLED 的 GRAM。当然这个方法也有坏处,就是对于那些 SRAM 很小的单片机(比如 51 系列)就比较麻烦了。 SSD1306 的命令比较多,这里我们仅介绍几个比较常用的命令,这些命令如表 17.1.4 所示: 我们再来介绍一下 OLED 模块的初始化过程,SSD1306 的典型初始化框图如下图: ![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/8de436aad941d5ec1e49358751108a0d.png)
二.8080并口驱动方式
介绍一下模块的 8080 并行接口,8080 并行接口的发明者是 INTEL,该总线也被广泛应用于各类液晶显示器,使得 MCU 可以快速的访问 OLED。ALIENTEK OLED 模块的 8080 接口方式需要如下一些信号线: CS:OLED 片选信号。 WR:向 OLED 写入数据。 RD:从 OLED 读取数据。 D[7:0]:8 位双向数据线。 RST(RES):硬复位 OLED。 DC:命令/数据标志(0,读写命令;1,读写数据)。 模块的 8080 并口读/写的过程为:先根据要写入/读取的数据的类型,设置 DC 为高(数据)/低(命令),然后拉低片选,选中 SSD1306,接着我们根据是读数据,还是要写数据置 RD/WR为低,然后: 在 RD 的上升沿, 使数据锁存到数据线(D[7:0])上; 在 WR 的上升沿,使数据写入到 SSD1306 里面; SSD1306 的 8080 并口写时序图如图 17.1.3 所示: OLED配置及驱动程序:
/*******************OLED.c代码*************************/
//OLED显存
//[0]0 1 2 3 ... 127
//[1]0 1 2 3 ... 127
//[2]0 1 2 3 ... 127
//[3]0 1 2 3 ... 127
//[4]0 1 2 3 ... 127
//[5]0 1 2 3 ... 127
//[6]0 1 2 3 ... 127
//[7]0 1 2 3 ... 127
u8 OLED_GRAM[128][8];//定义SRAM缓存区
//更新显存到LCD
void OLED_Refresh_Gram(void)
{
u8 i, n;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
OLED_WR_Byte(0xb0 + i, OLED_CMD); //设置页地址(0-7)
OLED_WR_Byte(0x00, OLED_CMD); //设置显示位置-列低地址
OLED_WR_Byte(0x10, OLED_CMD); //设置显示位置-列高地址
for (n = 0; n < 128; n++)OLED_WR_Byte(OLED_GRAM[n][i], OLED_DATA); //更新到OLED
}
}
//通过拼凑的方法向OLED输出一个8位数据
//data:输出的数据
void OLED_Data_Out(u8 data)
{
u16 dat = data & 0X0F;
GPIOC->ODR &= ~(0XF ODR |= dat PC[9:6]
GPIO_Write(GPIOC, dat > 4) & 0X01; //D4
PBout(6) = (data >> 5) & 0X01; //D5
PEout(5) = (data >> 6) & 0X01; //D6
PEout(6) = (data >> 7) & 0X01; //D7
}
//向SSD1306写入一个字节
//dat:写入的数据/命令
//cmd:0:命令,1:数据
void OLED_WR_Byte(u8 dat, u8 cmd)
{
OLED_Data_Out(dat);
OLED_RS = cmd;
OLED_CS = 0;
OLED_WR = 0;
OLED_WR = 1;
OLED_CS = 1;
OLED_RS = 1;
}
//开启OLED显示
void OLED_Display_On(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D, OLED_CMD); //SET DCDCÃüÁî
OLED_WR_Byte(0X14, OLED_CMD); //DCDC ON
OLED_WR_Byte(0XAF, OLED_CMD); //DISPLAY ON
}
//关闭OLED显示
void OLED_Display_Off(void)
{
OLED_WR_Byte(0X8D, OLED_CMD); //SET DCDCÃüÁî
OLED_WR_Byte(0X10, OLED_CMD); //DCDC OFF
OLED_WR_Byte(0XAE, OLED_CMD); //DISPLAY OFF
}
// OLED清屏
void OLED_Clear(void)
{
u8 i, n;
for (i = 0; i < 8; i++)for (n = 0; n < 128; n++)OLED_GRAM[n][i] = 0X00;
OLED_Refresh_Gram();//¸更新显存到LCD
}
//画点
//x:0~127
//y:0~63
//t:1填充,0清空
void OLED_DrawPoint(u8 x, u8 y, u8 t)
{
u8 pos, bx, temp = 0;
if (x > 127 || y > 63)return;//超出范围
pos = 7 - y / 8;
bx = y % 8;
temp = 1 COM0;N:驱动路数
OLED_WR_Byte(0xDA, OLED_CMD); //设置COM口硬件引脚配置
OLED_WR_Byte(0x12, OLED_CMD); //[5:4]配置
OLED_WR_Byte(0x81, OLED_CMD); //对比度设置
OLED_WR_Byte(0xEF, OLED_CMD); //1~255;默认0X7F (亮度设置,越大越亮)
OLED_WR_Byte(0xD9, OLED_CMD); //设置预充电周期
OLED_WR_Byte(0xf1, OLED_CMD); //[3:0],PHASE 1;[7:4],PHASE 2;
OLED_WR_Byte(0xDB, OLED_CMD); //设置VCOMH 电压倍率
OLED_WR_Byte(0x30, OLED_CMD); //[6:4] 000,0.65*vcc;001,0.77*vcc;011,0.83*vcc;
OLED_WR_Byte(0xA4, OLED_CMD); //全局显示开启;bit0:1,开启;0,关闭;(白屏/黑屏)
OLED_WR_Byte(0xA6, OLED_CMD); //设置显示方式;bit0:1,反相显示;0,正常显示
OLED_WR_Byte(0xAF, OLED_CMD); //开启显示
OLED_Clear();//OLED清屏
}
/*******************OLED.h代码*************************/
//-----------------OLED端口定义----------------
#define OLED_CS PBout(7)
#define OLED_RST PGout(15)
#define OLED_RS PDout(6)
#define OLED_WR PAout(4)
#define OLED_RD PDout(7)
#define OLED_CMD 0 //写命令
#define OLED_DATA 1 //写数据
/*******************main()函数代码*************************/
int main(void)
{
OLED_Init(); //初始化OLED
while (1)
{
OLED_ShowChar(100, 30, 'K', 16, 1);//显示字符
OLED_ShowString(64, 52, "CODE:", 12);//显示字符串
OLED_ShowFloatNum(10, 30, 0.1213, 16, 1);//显示小数
OLED_ShowChinese(26, 10, 3, 1);//显示汉字
OLED_Refresh_Gram(2);//更新显示到OLED,此句非常重要,将数据写到SSD1306的GRAM区域
delay_ms(1000);
}
}
三.IIC驱动方式
一些驱动方式与显示代码均与上面一致,因此这里只介绍IIC写数据/命令驱动代码,也即重写OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd)函数,其他均不变!
//向SSD1306写入一个字节
//dat:要写入的数据/命令
//cmd:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据
void WriteCmd(u8 command) //写命令函数
{
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(0x78);//OLED地址
IIC_Wait_Ack(t);
IIC_Send_Byte(0x00);//写命令寄存器地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(command);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();
}
void WriteData(u8 data) //写数据函数
{
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(0x78);//OLED地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(0x40);//写数据寄存器地址
IIC_Wait_Ack();
IIC_Send_Byte(data);
IIC_Wait_Ack();
IIC_Stop();
}
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd) //为了直接替换上面,做一个封装函数
{
if(cmd)
WriteData(dat);
else
WriteCmd(dat);
}
这里采用的是模拟IIC通信方式,在main函数中要先配置IIC初始化
四.SPI驱动方式
SPI模式使用的信号线有如下几条: CS:OLED 片选信号。 RST(RES):硬复位 OLED。 DC:命令/数据标志(0,读写命令;1,读写数据)。 SCLK:串行时钟线。在 4 线串行模式下,D0 信号线作为串行时钟线 SCLK。 SDIN:串行数据线。在 4 线串行模式下,D1 信号线作为串行数据线 SDIN。 在 4 线串行模式下,只能往模块写数据而不能读数据。 在 4 线 SPI 模式下,每个数据长度均为 8 位,在 SCLK 的上升沿,数据从 SDIN 移入到 SSD1306,并且是高位在前的。DC 线还是用作命令/数据的标志线。在 4 线 SPI 模式下,写操作的时序如图 17.1.6 所示: 一些驱动方式与显示代码均与上面一致,因此这里只介绍SPI写数据/命令驱动代码,也即重写OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd)函数,其他均不变!
//向SSD1306写入一个字节
//dat:要写入的数据/命令
//cmd:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据
//STM32F407采用硬件SPI发送数据(也可采用模拟SPI方式发送数据,在后续的博客中会有介绍)
void OLED_Write_Byte(uint8_t dat)
{
SPI1_ReadWriteByte(dat); //调用硬件SPI写数据函数
}
//写数据
void OLED_Write_Data(uint8_t dat)
{
CS=0;
DC=1;
OLED_Write_Byte(dat);
}
//写命令
void OLED_Write_Cmd(uint8_t cmd)
{
CS=0;
DC=0;
OLED_Write_Byte(cmd);
}
//为了直接替换上面,做一个封装函数
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd)
{
if(cmd)
OLED_Write_Data(dat);
else
OLED_Write_Cmd(dat);
}
小结:OLED的驱动方式非常简单,应用起来也非常的方便,分辨率也较高,作为平时辅助开发的小工具也是极好的。在上文中对于各种字符的显示均给出了驱动程序,可以非常方便的调用,另外对于字符取模也有很多可用的小软件,大家可自行应用。 至此,OLED显示屏的几种驱动方式均已介绍完,也预示着第一篇博客的完结。作为刚入行半年的嵌入式小白,小心翼翼的编辑每一行文字。但由于技术水平有限,难免会有诸多错误之处,还希望得到诸位大神的批评指教,也希望借此平台可以和大家畅所欲言,共同进步!
五. 感谢支持
完结撒花!希望看到这里的小伙伴能点个关注,我后续会持续更新,也欢迎大家广泛交流。 码字实属不易,如果本文对你有10分帮助,就赏个10分把,感谢各位大佬支持!
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/0a8c29471e8710c1ce4859d7d3341ebc.png)
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