STM32控制OLED介绍

OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示（Organic
Electroluminesence Display， OELD）。 OLED 由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、
厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优
异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。
LCD 都需要背光，而 OLED 不需要，因为它是自发光的。这样同样的显示， OLED 效果要
来得好一些。 OLED 的尺寸难以大型化，但是分辨率确可以做到很高。这一节，我们使用的是
ALINETEK 的 OLED 显示模块，该模块有以下特点：
1） 模块有单色和双色两种可选，单色为纯白色，而双色则为黄蓝双色。
2） 尺寸小，显示尺寸为 0.96 寸，而模块的尺寸仅为 27mm*26mm 大小。
3） 高分辨率，该模块的分辨率为 128*64。
4） 多种接口方式，该模块提供了总共 5 种接口包括： 6800、 8080 两种并行接口方式、 3
线或 4 线的穿行 SPI 接口方式，、 IIC 接口方式（只需要 2 根线就可以控制 OLED 了！）。
5） 不需要高压，直接接 3.3V 就可以工作了。
这里要提醒大家的是，该模块不和 5.0V 接口兼容，所以请大家在使用的时候一定要小心，
别接到 5V 的系统上去，否则可能烧坏模块。

该模块采用 8*2 的 2.54 排针与外部连接，其引线图如上图所示，总共有 16 个管脚，在 16
条线中，我们只用了 15 条，有一个是悬空的。 15 条线中，电源和地线占了 2 条，还剩下 13 条
信号线。在不同模式下，我们需要的信号线数量是不同的，在 8080 模式下，需要全部 13 条，
而在 IIC 模式下，仅需要 2 条线就够了！这其中有一条是共同的，那就是复位线 RST（RES），
该线我们可以直接接在 MCU 的复位上（要先确认复位方式一样），这样可以省掉一条线。
ALIENTEK OLED 模块的控制器是 SSD1306，这一节，我们将学习如何通过 STM32 来控
制该模块显示字符和数字，本节实例将可以支持 2 种方式与 OLED 模块连接，一种是 8080 的
并口方式，另外一种是 4 线 SPI 方式。
首先我们介绍一下模块的 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， ALIENTEK OLED 模块也提供了这种接口，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 并口写时序图如下：

SSD1306 的 8080 并口读时序图如下：

SSD1306 的 8080 接口方式下，控制脚的信号状态所对应的功能如下表：

 在 8080 方式下读数据操作的时候，我们有时候（例如读显存的时候）需要一个假读命
（ Dummy Read），以使得微控制器的操作频率和显存的操作频率相匹配。在读取真正的数据之
前，由一个的假读的过程。这里的假读，其实就是第一个读到的字节丢弃不要，从第二个开始，
才是我们真正要读的数据。
一个典型的读显存的时序图，如下图所示：

 可以看到，在发送了列地址之后，开始读数据，第一个是 Dummy Read，也就是假读，我
们从第二个开始，才算是真正有效的数据。
并行接口模式就介绍到这里，我们接下来介绍一下 4 线串行（SPI）方式， 4 先串口模式使
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。
模块的 D2 需要悬空，其他引脚可以接到 GND。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
作的时序如下：