使用硬件iic方式实现OLED的字符显示

IIC和OLED

  • 什么是oled
  • oled的特点
  • oled的接线
  • oled的显存
  • OLED的指令
  • OLED 取模软件使用
  • IIC协议的简述
  • IIC的总线架构
  • 硬件IIC的特点
  • IIC的总线协议
  • IIC通信
  • STM32的 iic特性及架构
  • 代码

什么是oled

OLED即有机发光管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)。OLED显示技术具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低功耗、极高反应速度、可用于绕曲性面板、使用温度范围广、构造及制程简单等有点,被认为是下一代的平面显示屏新兴应用技术。

OLED显示和传统的LCD显示不同,其可以自发光,所以不需要背光灯,这使得OLED显示屏相对于LCD显示屏尺寸更薄,同时显示效果更优。
常用的oled 一般都是 0.96寸 128*64个像素点的 简单了解就行了

oled的特点

1 模块尺寸:23.7 *23.8mm
2 电源电压:3.3-5.5V
3 驱动芯片:SSD1306
4 测试平台:提供 k60/k10,9s12XS128,51,stm32,stm8等单片机。

oled的接线

使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第1张图片

oled的显存

使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第2张图片
SSD1306 把像素为 128*64 我们按列行式规则来说 有128列 64行 64行又分成了8列 一列有8行 这玩意很多说法 确实要好好体会

OLED的指令

使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第3张图片
==序号0 命令 0x81 设置亮度 == 值越大就越亮 值为最后一位 A[6:0]
==序号1 命令 0xAE/0xAF 关与不关显示 ==
==序号2 命令 0x8d 关闭电荷泵 == 这个名词不需要纠结来由 用就完事了
==序号3 命令 0xb0-0xb7 设置页地址 == 对应 0-7 页
==序号4 命令 0x00-0x0F 设置列的低四位 ==
==序号4 命令 0x10-0x1F 设置列的高四位 ==

OLED 取模软件使用

使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第4张图片
使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第5张图片
配置注意

 注意 图一 的参数 

IIC协议的简述

IIC通讯协议是飞利浦公司开发的 引脚少 硬件实现简单,不需要UASRT CAN的 外部收发设备。

半双工的通信方式
使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第6张图片

IIC的总线架构

使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第7张图片
他是支持多设备的总线 。总线就是多个设备共用信号线 可连接多个iic通信设备
支持多个通信主机及通信从机

一个 iic只有 两个线路 1是 SCL SCL 就是时钟 ,用于数据收发同步
2 是SDA 表示数据 也就是数据线

硬件IIC的特点

硬件iic 对应芯片的外设  引脚是固定的 使用的iic管教也是固定的
软件 iic 引脚灵活  一般用于控制管教状态及模拟iic通信波形

明显的区别

硬件iic通信速度快 软件iic的引脚灵活 

区分

 硬件iic 用法 复杂 软件IIC 流程更清楚 
 硬件iic 速度更快 
 软件iic 接口 灵活 

IIC的总线协议

提醒 : 下面开始最重要的内容 很重要
使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第8张图片
IIC协议层 定义了 通信的起始信号 停止信号 数据有效性 响应 仲裁 时钟同步和地址广播等等
1 IIC 的基本读写过程
主机写数据到从机
在这里插入图片描述

S:相当于是一个起始地址 

在这里插入图片描述

从机地址 起始信号产生以后 ,所有的从机就接下来广播地址信号 。
IIC 总线 ,每个设备地址都是唯一的 。当主机的广播地址和某个从机地址相同时,
设备就被选中了 ,没被选中的就忽略数据信号。 

我举个例子

刚好今天第一节是数字课  老师说开始点名了 结果你被选中  而你就是 从机 
 你站的位置就是从机地址 老师就是主机 老师站的位置就是主机地址 而其他同学老师就忽略了 

在这里插入图片描述

选择传输方向 :0:表示从主机传输数据到从机 1:相反

在这里插入图片描述

应答信号 :只有从机应答了 主机才能继续发送数据
你被选中了 却一句都不回答 老师也没办法。

IIC通信

1 空闲状态
使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第9张图片

SCL SDA 同时处于 高电平 就是空闲状态 输出场效应管处在截止状态
释放总线 用上拉电阻把两条信号线 初始化电平拉高

使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第10张图片
2开始信号

SCL 处于 高电平期间  SDA 是1 --0的跳变; 注意不是一个电平信号 

3 停止信号

 SCL 处于 高电平期间  SDA 是0--1的跳变; 注意不是一个电平信号 

开始和停止信号 都由主机产生

4应答信号
使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第11张图片

发送器每发送一个字节 在第九个脉冲前释放总线 也就是 结束传输
 最后到接收器反馈一个应答信号 ,应答信号 为低电平 就可以认为是有效应答位
 表示接收器成功接收该字节了 相反就是没有成功。

对于ack应答位要求

接收在第九个脉冲之前必须释放总线 马上把数据总线拉低 
确保 该时钟的高电平期间为稳定低电平。

5 数据有效性
使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第12张图片
数据在SCL的上升沿来之前就需要准备好 并且在下降压之前 数据一定要稳定

6 数据传输

在SCL时钟的配合下 SDA 传输数据 。数据位的输出时边沿触发 
边沿触发无非 两种 :0---1  (上升沿触发) 1-0 (下降沿触发)

STM32的 iic特性及架构

1)硬件实现 协议

只要配置好该外设  他就会自动根据协议产生通讯信号 ,收发数据并缓存起来 
这种硬件iic协议减轻了 CPU工作 设计比较简单。
STM32 IIC 支持 100KBIT/S 400KBITS/S 的速率 支持 710位设备地址。

2 时钟控制逻辑

SCL 的时钟线 由iic接口根据 CCR控制寄存器控制 控制参数的主要位的时钟频率 

选择 标志模式 或 快速模式 分别对应 100/400kbits/s 的速率

时钟占空比

标准:T(low)/T(high)=2
快速 :T(low)/T(high)=16/9 =2.0111
其实都差不多 

计算 时钟频率

标准模式 
Thigh=CCR*Tpck1 ,  Tlow=CCR*Tpclk1
标准模式  Tlow/Thigh=2
Thigh=CCR*Tpck1 ,  Tlow=2*CCR*Tpclk1
快速模式  Tlow/Thigh=16/9
Thigh=9*CCR*Tpck1 ,  Tlow=16*CCR*Tpclk1

3 数据控制逻辑

IIC 的SDA 信号 主要连接到 数据移位寄存器上,数据移位寄存器来源和目标主要是
数据寄存器(DR)地址寄存器 (OAR) PEC寄存器 以及SDA数据线 
当向外发送数据时候,数据移位寄存器以“数据寄存器”为数据来源 把数据一个字节一个字节通过SDA 发送出去。
而相反的话 就是把接收到的数据存到“数据寄存器”里面。

使用硬件iic方式实现OLED的字符显示_第13张图片
大概的简介

控制产生起始信号(s)当发生起始信号之后 产生EV5事件 并对SR1寄存器的SB1位置 1
表示完成起始信号了 
发生设备地址 并等待 应答信号 ,如果有应答信号产生 ,则会产生时间EV6和EV8 并且对应的寄存器位ADDR=1 表示已经发送了,TEX:接收 也就是 主机停止发送数据了 从机停止接收。

代码

1)结构体

 typedef struct
{
  uint32_t I2C_ClockSpeed;//设置SCL 频率                                                 
  uint16_t I2C_Mode; //工作模式                                                 
  uint16_t I2C_DutyCycle;//占空比           
  uint16_t I2C_OwnAddress1;//IIC设备地址                                           
  uint16_t I2C_Ack; //应答使能                                                
  uint16_t I2C_AcknowledgedAddress;   //地址长度 7或10                                   
}I2C_InitTypeDef;

结构体参数配置注意事项

  uint32_t I2C_ClockSpeed;//设置SCL 频率         
  在调用初始化函数时 函数会根据我们输入的参数 经过运算把 时钟因子写入 IIC 的CCR
  寄存器  而我们 写入的参数不得高于 400khz
  uint16_t I2C_Mode; //工作模式       
  iic不需要 在此处 区分 主从模式 

结构体参数 配置

void oled_Structconfig(void)
{
		GPIO_InitTypeDef  GPIO_I2CInitStruct;
		I2C_InitTypeDef  I2C_InitStruct;
		//RCC
		RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
		RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);
		//GPIO  PB6--SCL,  PB7---SDA
		GPIO_I2CInitStruct.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AF_OD;
		GPIO_I2CInitStruct.GPIO_Pin =GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
		GPIO_I2CInitStruct.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz;
		GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_I2CInitStruct);

		I2C_DeInit(I2C1);
		I2C_InitStruct.I2C_Ack =I2C_Ack_Enable;
		I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress =I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
		I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed =400000;
		I2C_InitStruct.I2C_Mode =I2C_Mode_I2C;
		I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle =I2C_DutyCycle_2;
		I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 =0x30;
		I2C_Init(I2C1,&I2C_InitStruct);
		I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
	
}	
	

写入一个字节

	//дÈëÒ»¸ö×Ö½Ú 
 void Write_databyte(uint16_t addr,uint16_t data)
{
		while(I2C_GetFlagStatus(I2C1,I2C_FLAG_BUSY));//µÈ´ýÊÇ·ñ·±Ã¦ 
	
		I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);//ÆðʼÐźŠ
		while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));//ÅжÏÊÇ·ñ ÒѾ­Íê³ÉÆðʼÐźŠ ¾ÍÊÇ°Ñ EV5µÄ sb1 ÖÃÒ»
	
		I2C_Send7bitAddress(I2C1,0X78,I2C_Direction_Transmitter);//·¢ËÍ·½Ïò ºÍ 0ledµÄµØÖ·
		while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));//ÅжÏÊÇ·ñ·¢ËÍÍê³É     ¾ÍÊÇ°ÑEV6 µÄaddÖÃÒ»
                            // I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED 
	
		I2C_SendData(I2C1, addr);	//·¢ËͼĴæÆ÷µØÖ· ¾ÍÊÇ°Ñ EV8µÄÏà¶Ô¼Ä´æÆ÷ ÖÃÒ»
		while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING));	//·¢ËÍÊý¾Ý ¾ÍÊÇ°Ñ EV8µÄÏà¶Ô¼Ä´æÆ÷ ÖÃÒ»
                           //I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING  
	
		I2C_SendData(I2C1, data);//·¢ËÍÊý¾Ý
		while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING));
	
		I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);//Í£Ö¹·¢ËÍ 
}

写命令

 void WriteCmd(unsigned char cmoodcmd)
{
	 Write_databyte(0x00,cmoodcmd);
}

写数据

  void WriteDATA(unsigned char ic2data)
 {
    Write_databyte(0x40,ic2data);
 }

起始坐标

 void Starting_point(unsigned char x,unsigned char y)
{
		WriteCmd(0xb0+y);//YµÄ×ø±ê
		WriteCmd((x&0xf0)>>4|0x10); //1111 0000 ->0000 1111|0X10=0001 1111
		WriteCmd((x&0x0f)|0x01);//0000 1111 | 0000 0001 =0000 1111
}

全屏填充

 void oled_fill(unsigned char Flii_data)
 {
	 unsigned char m,n;
	 for(m=0;m<9;m++)
	 {
		WriteCmd(0xb0+m); 
		WriteCmd(0x00);
	    WriteCmd(0x10);
		
  		 for(n=0;n<128;n++)
		 {
		   WriteDATA(Flii_data);
		 }
	 
	 }

 }

清屏

 void oled_Clear(void)
 {
  oled_fill(0x00);
 }

屏幕全亮

 void OLED_CN(void)
{
	 WriteCmd(0X8D);//设置电荷泵
	 WriteCmd(0X14);//开电荷泵
	 WriteCmd(0XAF);//开显示
}

屏幕全灭

void OLED_OFF(void)
{
	 WriteCmd(0X8D);//设置电荷泵
	 WriteCmd(0X10);//开电荷泵
	 WriteCmd(0XAE);//开显示
}

oled 初始化

void oled_init(void)
 {
  delay_ms(1000);
	 
	WriteCmd(0xAE); //display off
	WriteCmd(0x20);	//Set Memory Addressing Mode	
	WriteCmd(0x10);	//00,Horizontal Addressing Mode;01,Vertical Addressing Mode;10,Page Addressing Mode (RESET);11,Invalid
	WriteCmd(0xb0);	//Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
	WriteCmd(0xc8);	//Set COM Output Scan Direction
	WriteCmd(0x00); //---set low column address
	WriteCmd(0x10); //---set high column address
	WriteCmd(0x40); //--set start line address
	WriteCmd(0x81); //--set contrast control register
	WriteCmd(0xff); //ÁÁ¶Èµ÷½Ú 0x00~0xff
	WriteCmd(0xa1); //--set segment re-map 0 to 127
	WriteCmd(0xa6); //--set normal display
	WriteCmd(0xa8); //--set multiplex ratio(1 to 64)
	WriteCmd(0x3F); //
	WriteCmd(0xa4); //0xa4,Output follows RAM content;0xa5,Output ignores RAM content
	WriteCmd(0xd3); //-set display offset
	WriteCmd(0x00); //-not offset
	WriteCmd(0xd5); //--set display clock divide ratio/oscillator frequency
	WriteCmd(0xf0); //--set divide ratio
	WriteCmd(0xd9); //--set pre-charge period
	WriteCmd(0x22); //
	WriteCmd(0xda); //--set com pins hardware configuration
	WriteCmd(0x12);
	WriteCmd(0xdb); //--set vcomh
	WriteCmd(0x20); //0x20,0.77xVcc
	WriteCmd(0x8d); //--set DC-DC enable
	WriteCmd(0x14); //
	WriteCmd(0xaf); //--turn on oled panel
  
 }	 

显示字符

 void OLED_showstr(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char ch[],unsigned temp)
  {
		
		 unsigned char c=0;
		 unsigned char i=0;
		 unsigned char j=0;
		  switch(temp)
			{
				case 1:
				{
					 while( ch[j] != '\0') 
			      {
				
				   c = ch[j]-32; 
				   
				    if(x>126) 
					 {
					     x=0;
						 y=y+1;
					 }			 
				     Starting_point(x,y);  //坐标
					 for(i=0;i<6;i++)   //6*8 列行式 列产生 行 列又有行 行就是行 
					                           //一行有6列 (列产生行 有列才有行)
					                          // 一列有 8行 
					                          //行就是行 
					 WriteDATA(F6x8[c][i]); //(F6x8[c][i]);
					 //的二维数组的[C][i] C是行 i是列   *********
					                         //一行有6列 (列产生行 有列才有行)
					                        //i  就是 列 	  
			           x+=6;               //就算偏移了6个位置 还是会到下一个十六进制
					  j=j+1;            //  偏移到一个位置
					 
				
			}
				}break;
				
				case 2:
				{

				 while( ch[j] != '\0')
			      {
				
				   c = ch[j]-32; 
				   
				    if(x>126) 
					 {
					     x=0;
						   y=y+1;
					 }			 
				     Starting_point(x,y);  
					 for(i=0;i<8;i++)
					 WriteDATA(F8X16[c*16+i]);
					   Starting_point(x,y+1); 
					 for(i=0;i<8;i++)
					 WriteDATA(F8X16[c*16+i+8]);	  
			          x+=8; 
					  j=j+1;
					 
				
			   }
				}break;
				
			}				
		
		   
  } 

主函数

#include "stm32f10x.h"
#include "oled.h"
#include "led.h"//µ÷ÊÔ


extern  const  unsigned char gImage_LU[1022];

void  main(void)
{
	unsigned int i;
	
	NVIC_Configuration();
	delay_init();         //更新数据
	
	oled_Structconfig(); 
	oled_init();    
		
	oled_fill(0XFF);//ÆÁÄ»µãÁÁ
	delay_ms(2000);
	
	oled_fill(0X00);//ÆÁÄ»Ãð
	delay_ms(2000);
	
	OLED_showstr(0,1,"mou mou jiao yu",1);//6*8
	OLED_showstr(1,2,"mou mou jiao yu",2);//8*16
	
     while(1)
	 {

	 }	 
   
}

取模 #include “oledfront.h”

#ifndef __oledfront_H
#define __oledfront_H


const unsigned char F6x8[][6] =
{
	0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,// sp
	0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00,// !
	0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00,// "
	0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14,// #
	0x00, 0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12,// $
	0x00, 0x62, 0x64, 0x08, 0x13, 0x23,// %
	0x00, 0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50,// &
	0x00, 0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00,// '
	0x00, 0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00,// (
	0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00,// )
	0x00, 0x14, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x14,// *
	0x00, 0x08, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x08,// +
	0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x60, 0x00,// ,
	0x00, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08,// -
	0x00, 0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00,// .
	0x00, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02,// /
	0x00, 0x3E, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3E,// 0
	0x00, 0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00,// 1
	0x00, 0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46,// 2
	0x00, 0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31,// 3
	0x00, 0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10,// 4
	0x00, 0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39,// 5
	0x00, 0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30,// 6
	0x00, 0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03,// 7
	0x00, 0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36,// 8
	0x00, 0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E,// 9
	0x00, 0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00,// :
	0x00, 0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00,// ;
	0x00, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00,// <
	0x00, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14,// =
	0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x14, 0x08,// >
	0x00, 0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06,// ?
	0x00, 0x32, 0x49, 0x59, 0x51, 0x3E,// @
	0x00, 0x7C, 0x12, 0x11, 0x12, 0x7C,// A
	0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36,// B
	0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x22,// C
	0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x22, 0x1C,// D
	0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x41,// E
	0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x01,// F
	0x00, 0x3E, 0x41, 0x49, 0x49, 0x7A,// G
	0x00, 0x7F, 0x08, 0x08, 0x08, 0x7F,// H
	0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x41, 0x00,// I
	0x00, 0x20, 0x40, 0x41, 0x3F, 0x01,// J
	0x00, 0x7F, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41,// K
	0x00, 0x7F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40,// L
	0x00, 0x7F, 0x02, 0x0C, 0x02, 0x7F,// M
	0x00, 0x7F, 0x04, 0x08, 0x10, 0x7F,// N
	0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x3E,// O
	0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x06,// P
	0x00, 0x3E, 0x41, 0x51, 0x21, 0x5E,// Q
	0x00, 0x7F, 0x09, 0x19, 0x29, 0x46,// R
	0x00, 0x46, 0x49, 0x49, 0x49, 0x31,// S
	0x00, 0x01, 0x01, 0x7F, 0x01, 0x01,// T
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#endif

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