stm32驱动oled-——SPI

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前言

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一、SPI的相关介绍

1.什么是SPI

SPI，是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在 EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如MSP430单片机系列处理器。

2.SPI的特性

SPI 总线包括4条逻辑线

• MISO： Master input slave output 主机输入，从机输出（数据来自从机）。
• MOSI: Master output slave input 主机输出，从机输入（数据来自主机）。
• SCLK: Serial Clock 串行时钟信号，由主机产生发送给从机。
• SS: Slave Select 片选信号，由主机发送，以控制与哪个从机通信，通常是低电平有效信号。

3.SPI的优点

• 它支持全双工通信
• 通信十分的简单
• 数据传输的速率很快

缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据可靠性上有一定的缺陷。

4.SPI通信的特点

• 采用同步方式(Synchronous)传输数据
  Master 设备会根据将要交换的数据来产生相应的时钟脉冲(Clock Pulse)，时钟脉冲组成了时钟信号(Clock Signal) ，时钟信号通过时钟极性 (CPOL) 和 时钟相位 (CPHA) 控制着两个 SPI 设备间何时数据交换以及何时对接收到的数据进行采样，来保证数据在两个设备之间是同步传输的。
  

• 采用主-从模式(Master-Slave)的控制方式
  SPI 规定了两个 SPI 设备之间通信必须由主设备 (Master) 来控制次设备 (Slave)。 一个 Master 设备可以通过提供 Clock 以及对 Slave 设备进行片选 (Slave Select) 来控制多个 Slave 设备，SPI 协议还规定 Slave 设备的 Clock 由 Master 设备通过 SCK 管脚提供给 Slave 设备， Slave 设备本身不能产生或控制 Clock，没有 Clock 则 Slave 设备不能正常工作。

• 数据交换(Data Exchanges)
  SPI 设备间的数据传输之所以又被称为数据交换，是因为 SPI 协议规定一个 SPI 设备不能在数据通信过程中仅仅只充当一个 “发送者(Transmitter)” 或者 “接收者(Receiver)”。在每个 Clock 周期内，SPI 设备都会发送并接收一个 bit 大小的数据(不管主设备好还是从设备)，相当于该设备有一个 bit 大小的数据被交换了。一个 Slave 设备要想能够接收到 Master 发过来的控制信号，必须在此之前能够被 Master 设备进行访问 (Access)。所以，Master 设备必须首先通过 SS/CS pin 对 Slave 设备进行片选, 把想要访问的 Slave 设备选上。 在数据传输的过程中，每次接收到的数据必须在下一次数据传输之前被采样。如果之前接收到的数据没有被读取，那么这些已经接收完成的数据将有可能会被丢弃，导致 SPI 物理模块最终失效。因此，在程序中一般都会在 SPI 传输完数据后，去读取 SPI 设备里的数据, 即使这些数据(Dummy Data)在我们的程序里是无用的(虽然发送后紧接着的读取是无意义的，但仍然需要从寄存器中读出来)。

二、oled显示名字

1.oled简单介绍

本次学习用到的是四线spi的oled屏幕来显示，学习SPI协议。

• 引脚定义如下。

引脚	引脚定义
GND	地
VCC	电源，3.3~5v
D0	4 线 ISP 接口模式：时钟线（CLK）
D1	4 线 ISP 接口模式：串行数据线（MOSI）
RES	4 线 ISP 接口模式：命令/数据标志位（RET复位）
DC	命令/数据标志位
CS	OLED 片选

• 时序图
  

2.取字模软件下载与使用

单片机液晶显示模块都是用点阵的方式来显示，显示汉字字符的时候就会用到字模，字模就是汉字符号在液晶屏幕上显示的时候对应的编码，如果是我们自己来的话就十分麻烦，我们可以用字模获取软件，这样就十分的方便，把获取的字模拿来用就行。
软件下载连接: http://www.lcdwiki.com/zh/0.96inch_SPI_OLED_Module

可以去这里自行下载。

• 字模软件的相关设置
  

3.oled初始化代码

void OLED_Init_GPIO(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	 //使能B端口时钟
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_15;	//GPIOB10,11,12,13,15 
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速度50MHz
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);	  //初始化GPIOB10、11、12、13、15
 	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_15);	
}
void OLED_Init(void)
{
 	OLED_Init_GPIO(); //初始化GPIO
 	delay_ms(200);
	OLED_Reset();     //复位OLED

/**************初始化SSD1306*****************/	
	OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD); /*display off*/
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD); /*set lower column address*/
	OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD); /*set higher column address*/
	OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD); /*set display start line*/ 
	OLED_WR_Byte(0xB0,OLED_CMD); /*set page address*/
	OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); /*contract control*/ 
	OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD); /*128*/
	OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD); /*set segment remap*/ 
	OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD); /*normal / reverse*/
	OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD); /*multiplex ratio*/ 
	OLED_WR_Byte(0x3F,OLED_CMD); /*duty = 1/64*/
	OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD); /*Com scan direction*/
	OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD); /*set display offset*/ 
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD); /*set osc division*/ 
	OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD); /*set pre-charge period*/ 
	OLED_WR_Byte(0XF1,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD); /*set COM pins*/ 
	OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD); /*set vcomh*/ 
	OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD); /*set charge pump disable*/ 
	OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/
}  

4.oled显示字符效果

可以发现字符显示效果很成功，名字和学号数字都有显示

三、oled对温湿度传感器采集到的温度和湿度的回显

这是基于我的上一个博客，对温湿度传感器采集回的数据在oled上的一个显示，这里就不再介绍温湿度的采集了，感兴趣的可以去看我的上一个博客。这里着重讲讲对于怎样再oled回显温度和湿度。

• 相关显示代码。这里的代码是对厂家写好的oled的库的一个调用，这个可以在上面取模软件资料那里下载

void TEST_MainPage(u32 Tem,u32 Hum)//这里传进来的Tem为温度，Hum为湿度
{	
	GUI_ShowCHinese(10,0,16,"温度",1);
	GUI_ShowString(40,0,":",16,1);
	GUI_ShowCHinese1(10,20,16,"湿度",1);
	GUI_ShowString(40,20,":",16,1);	
	GUI_ShowNum(50,0,(u32 *)(Tem/10),2,16,1);
	GUI_ShowString(68,0,".",16,1);
	GUI_ShowNum(75,0,(u32 *)(Tem%10),1,16,1);
	GUI_ShowNum(50,20,(u32 *)(Hum/10),2,16,1);
	GUI_ShowString(68,20,".",16,1);
	GUI_ShowNum(75,20,(u32 *)(Hum%10),1,16,1);
	GUI_ShowString(85,0,"*c",16,1);
	GUI_ShowString(85,20,"%",16,1);
	delay_ms(1500);	
	delay_ms(1500);
}

• 实际显示效果展示
  

四、oled实现文字的滚动

关于文字的滚动用到的是厂家给的硬件刷屏的程序，并不是自己写的模拟的程序，在实际测试过程中会发现自己写的模拟的不是很流畅，很卡，甚至有时候还会丢字。所以建议还是用厂家给的硬件刷屏程序，这样会十分流畅。

int main(void)
{
	delay_init();	    	      
	NVIC_Configuration(); 	   
	OLED_Init();			         
	OLED_Clear(0);
	OLED_WR_Byte(0x2E,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x26,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x07,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);
	OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);
	TEST_MainPage(0,0);
	OLED_WR_Byte(0x2F,OLED_CMD);
	while(1);
}

• 实际实物实现的效果

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总结

在实际学习过程中通过看厂家给的源码，就是厂家已经写好的oled显示的库我还是学到了很多，虽然很多都不是自己写的，但是通过阅读他们的代码，不仅是在代码风格还是原理实现上对我的帮组都十分的大。在学习过程中也遇到了许许多多的问题，比如oled无法显示字符等等，经过后续排查发现都是自己不够细心而导致的，都不是什么大问题，但是对spi也只是初步的了解，还不是特别熟悉，还需后续继续努力！