STM32实现软件IIC协议操作OLED显示屏（2）

时间记录：2024/1/27

一、OLED相关介绍

（1）显示分辨率128*64点阵
（2）IIC作为从机的地址0x78
（3）操作步骤：主机先发送IIC起始信号S，然后发送OLED的地址0x78，然后获取校验位ACK，接着发送控制字节，告诉OLED接下来发送的一个字节数据是指令字节还是数据字节，Co=0，接下来只包含数据，D/C=0时，接下来的是指令字节，D/C=1时，接下来的是数据字节，最后发送一个IIC结束信号

1.3.1 写指令代码

static void vOledWriteCmd(u8 cmd)
{
    vIICStart();
    vIICSendByte(0x78);
    vIICCheckAck();
    vIICSendByte(0x00);
    vIICCheckAck();
    vIICSendByte(cmd);
    vIICCheckAck();
    vIICStop();
}

1.3.2 写数据代码

static void vOledWriteData(u8 data)
{
    vIICStart();
    vIICSendByte(0x78);
    vIICCheckAck();
    vIICSendByte(0x40);
    vIICCheckAck();
    vIICSendByte(data);
    vIICCheckAck();
    vIICStop();
}

（4）显存GDDRAM大小为128*64
（5）每8COM组成一个Page，共有8Page，即64行
（6）每一个COM中有128个Segment，即128列
（7）在一个Segment中，发送的显示数据，数据高位在下，数据低位在上

二、OLED指令+数据结合使用，先发送命令指令然后发送数据指令

（1）设置对比度，即屏幕亮度

命令	数据
0x81	对比度（0-255）0x00-0xFF，默认值0x7F（127）

实际是设置OLED的驱动电流，对比度设置越大，驱动电流越大，显示亮度就越高。
（2）OLED显示跟随GDDRAM，即向GDDRAM写入显示数据后是否立马改变显示

命令	数据
0xA4：OLED跟随，0xA5：OLED显示固定，不跟随，默认值0xA4	无

（3）设置反色，即GDDRAM中0还是1表示显示

命令	数据
0xA6：正常显示，1表示显示，0表示不显示，0xA7：反转显示，1表示不显示，0表示显示，默认值0xA6	无

（4）开启/关闭显示

命令	数据
0xAE：关闭显示，进入睡眠模式，0xAF：开启显示，默认值0xAE	无

（5）设置显示列地址

命令	数据
0x00-0x0F：设置列地址的低四位，默认值0x00，0x10-0x17：设置列地址的高四位，默认值0x10	无

此设置仅在页寻址模式下有效，两个设置共同决定了显示列的起始地址
（6）设置寻址模式

命令	数据
0x20	0x00：行寻址模式，0x01：列寻址模式，0x02：页寻址模式，默认值0x02

2.6.1 页寻址模式，一行写入完毕向第1列覆盖显示

2.6.2 水平/行寻址模式，一行写入完毕向下一行的第一列覆盖显示

2.6.3 垂直/列寻址模式

（7）设置列地址

命令	数据
0x21	0-127，默认为0，0-127，默认为127

此设置仅在行/列寻址模式下有效，两个数据用于设置列起始地址和结束地址
（8）设置页地址

命令	数据
0x22	0-7，默认0，0-7，默认7

此设置仅在行/列寻址模式下有效，两个数据用于设置页的起始地址和结束地址
（9）设置显示页的起始地址

命令	数据
0xB0-0xB7，默认值0xB0	无

此设置仅在页寻址模式下有效，用于设置显示页的起始页地址
（10）设置显示开始行

命令	数据
0x40-0x7F：对应64-0行，默认0x40	无

（11）设置列对于Segment的映射

命令	数据
0xA0：Column0映射到Seg0，0xA1：Column127映射到Seg0，默认值0xA0	无

（12）设置通道数（分辨率）

命令	数据
0xA8	0x01-0x3F，对应1-63，默认63

（13）设置COM Driver的扫描方向

命令	数据
0xC0：从COM0扫描到COMN，0xC8：从COMN扫描到COM0，默认值0xC0	无

（14）设置COM的偏移值，一般设置为0，保证屏幕的完整显示

命令	数据
0xD3	0x00-0x3F，默认0

（15）设置时钟分频比和时钟频率

命令	数据
0xDA	[3:0]：设置时钟分频比，[7:4]：设置时钟频率，0x12：128x64OLED，0x02：128x32OLED

（16）操作充电泵

命令	数据
0x8D	0x10：关闭充电泵，0x14：打开充电泵

（17）设置预充电时间

命令	数据
0xD9	0x00-0xFF

（18）设置电压级别

命令	数据
0xDB	默认值0x20，0.77xVCC

三、OLED函数实现

（1）初始化函数

void vOledInit(void)
{
    vIICInit();
    Delay_Ms(100);
    
    vOledWriteCmd(0xA8);//设置分辨率
    vOledWriteCmd(0x3F);//0x3f : 128*64  0x1f  128*32
    
    vOledWriteCmd(0xDA);//设置COM硬件引脚配置，适应分辨率
    vOledWriteCmd(0x12);//0x12 : 0.96->128*64  0x02 : 0.91->128*32
    
    vOledWriteCmd(0xD3);//设置显示偏移
    vOledWriteCmd(0x00);//默认无偏移
    vOledWriteCmd(0x40);//设置显示开始0-63
    vOledWriteCmd(0xA1);//段SEGMENT重映射对于IIC四角OLED要设置为0xA1
    vOledWriteCmd(0x81);//对比度设置
    vOledWriteCmd(0xFF);//亮度设置0x00-0xFF,数值越大亮度越大
    vOledWriteCmd(0xA4);//输出遵循RAM内容，0xA5输出忽略RAM内容
    vOledWriteCmd(0xA7);//显示方式正常显示，0xA7反向显示,逆码，0点亮还是1点亮
    
    vOledWriteCmd(0x8D);//充电泵设置
    vOledWriteCmd(0x14);//允许在显示开启的时候使用，0x10:不允许在开启前使用
    
    vOledWriteCmd(0x20);//设置内存地址模式 水平/垂直/页寻址(默认)
    vOledWriteCmd(0x02);//水平0x00   垂直0x01    页寻址0x02
    vOledWriteCmd(0xC8);//设置COM扫描方式0xC0上下反置左到右  0xC8正常右到左
    vOledWriteCmd(0xB0);//为页寻址模式设置开启地址0-7
    vOledWriteCmd(0x00);//设置低列地址
    vOledWriteCmd(0x10);//设置高列地址
    
    vOledWriteCmd(0xD9);//设置预充电时期
    vOledWriteCmd(0x22);//充电时间
    
    vOledWriteCmd(0xDB);//设置取消选择级别
    vOledWriteCmd(0x20);//默认0x20 0.77xvcc
    
    vOledWriteCmd(0xAF);//显示开启
}

（2）清屏函数

void vOledClear(void)
{
    for(u8 i=0;i<8;i++)
    {
        vOledWriteCmd(0xB0|i);
        vOledWriteCmd(0x00);
        vOledWriteCmd(0x10);
        for(u8 j=0;j<128;j++){
            vOledWriteData(0x00);
        }
    }
}

（3）开/关显示

void vOledOn(void)
{
    vOledWriteCmd(0x8D);//操作充电泵
    vOledWriteCmd(0x14);//打开
    vOledWriteCmd(0xAF);
}
void vOledOff(void)
{
    vOledWriteCmd(0x8D);
    vOledWriteCmd(0x10);//关闭
    vOledWriteCmd(0xAE);
}

（4）设置显示位置函数

static void vOledSetPos(int row,int col)//设置显示位置，8行*128列
{
    vOledWriteCmd(0xB0|row);
    vOledWriteCmd(col & 0x0F);//列低4位
    vOledWriteCmd(0x10+((col>>4)&0x0F));//列高4位
}

（5）显示一个英文字符函数

static void vOledShowChar(int row,int col,u8 charData)
{
	if(row>7 || col> 127) return;

    int index = charData-' ';//计算ASCII编码位置
    
    for(u8 i=0;i<2;i++){
        vOledSetPos(row+i,col);
        for(u8 j=0;j<8;j++){
            vOledWriteData(char8X16[index][i*8+j]);
        }
    }
}

取模格式

（6）格式化显示字符串函数

void vOledShowString(int row,int col,u8 *fmtStr,...)
{
    /******字符串格式化拼接********/
    int fmtPos = 0;
    char tempStr[STRMAX];
    memset(tempStr,0,sizeof(tempStr));
    int tempPos=0;
    
    va_list vaList;
    va_start(vaList,fmtStr);
    
    for(fmtPos=0;fmtPos<strlen((char*)fmtStr);fmtPos++){
        if(fmtStr[fmtPos] == '%' && fmtStr[fmtPos+1] == 'd'){//格式化输入整数
		    sprintf(tempStr,"%s%d",tempStr,va_arg(vaList,int));
		    tempPos = strlen(tempStr);
		    fmtPos++;
		}else if(fmtStr[fmtPos] == '%' && fmtStr[fmtPos+1] == 's'){//格式化输入字符串
			sprintf(tempStr,"%s%s",tempStr,va_arg(vaList,char*));
		    tempPos = strlen(tempStr);
		    fmtPos++;
		}else if(fmtStr[fmtPos] == '%' && fmtStr[fmtPos+1] == 'f'){//格式化输入小数，小数点后全部保留
			sprintf(tempStr,"%s%lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
		    tempPos = strlen(tempStr);
		    fmtPos++;
		}else if(fmtStr[fmtPos] == '%' && fmtStr[fmtPos+1] == '.' && fmtStr[fmtPos+3] == 'f'){//格式化输入小数，小数后进行保留指定位
			switch(fmtStr[fmtPos+2]){//默认6位，选择1-5位保留
				case '1':
					sprintf(tempStr,"%s%.1lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '2':
					sprintf(tempStr,"%s%.2lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '3':
					sprintf(tempStr,"%s%.3lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '4':
					sprintf(tempStr,"%s%.4lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				case '5':
					sprintf(tempStr,"%s%.5lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
					tempPos = strlen(tempStr);
					fmtPos+=3;
					break;
				default:
					sprintf(tempStr,"%s%lf",tempStr,va_arg(vaList,double));
				    tempPos = strlen(tempStr);
				    fmtPos+=3;
					break;
			}
		}else{
			tempStr[tempPos] = fmtStr[fmtPos];
			tempPos++;
		}
    }
    
    va_end(vaList);
    
    /******输出显示字符串*******/
    for(u8 i=0;i<strlen(tempStr);i++){
        vOledShowChar(row,8*i+col,tempStr[i]);
    }
}

（7）输出一个汉字函数，文件编码格式需要转换为ANSI编码

static void vOledShowOneChinese(int row,int col,u8 font[2])
{
    if(row>7 || col> 127) return;
    
    int fontCount = sizeof(chinaFont)/sizeof(ChineseStruct);
    
    for(int index=0;index<fontCount;index++){
        if(chinaFont[index].hz[0] == font[0] && chinaFont[index].hz[1] == font[1]){
            for(int i=0;i<2;i++){
                vOledSetPos(row+i,col);
                for(int j=0;j<16;j++){
                    vOledWriteData(chinaFont[index].hzHex[i*16+j]);
                }
            }
            break;
        }
    }
}

（8）显示汉字字符串函数

void vOledShowChinaese(int row,int col,u8 *cFont)
{
    int index=0;
    u8 tempChina[2];
    
    while(cFont[index]!='\0'){
        tempChina[0] = cFont[index];
        tempChina[1] = cFont[index+1];
        vOledShowOneChinese(row,index/2*16+col,tempChina);
        index+=2;
    }
}