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MiniPro STM32H750 开发指南_V1.1-OLED显示实验

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STMCU小助手 发布时间:2022-10-7 16:49
OLED显示实验) A2 \+ [8 v- w  b+ r6 m
本章我们来学习使用OLED液晶显示屏,在开发板上我们预留了OLED模块接口,需要准备一个OLED显示模块。下面我们一起来点亮OLED,并实现ASCII字符的显示。7 |% U7 H! L+ x$ u0 B/ S
7 P7 R/ v4 U! U, @0 w
23.1 OLED简介
1 ?9 l$ M; [/ f) [. o7 r
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。, x4 B8 w- Y9 @# h
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。以目前的技术,OLED的尺寸还难以大型化,但是分辨率确可以做到很高。在本章中,我们使用的是ALINETEK的OLED显示模块,该模块有以下特点:
$ h% N& z/ R9 E- H1)模块有单色和双色两种可选,单色为纯蓝色,而双色则为黄蓝双色。
8 J0 l1 }; K  w0 ^+ y, ]5 W2)尺寸小,显示尺寸为0.96寸,而模块的尺寸仅为27mm26mm大小。) \4 U2 x; N# s) e
3)高分辨率,该模块的分辨率为12864。2 M" @' e  g" w/ Y
4)多种接口方式,该模块提供了总共4种接口包括:6800、8080两种并行接口方式、4线SPI接口方式以及IIC接口方式(只需要2根线就可以控制OLED了!)。
- p5 l- [) r0 X" q$ n; r4 O9 ]2 b5)不需要高压,直接接3.3V就可以工作了。
8 E: ~) h% C. Y  ~7 \! Z% g4 k* p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,别直接接到5V的系统上去,否则可能烧坏模块。以下4种模式通过模块的BS1和BS2设置,BS1和BS2的设置与模块接口模式的关系如表23.1.1所示:$ D+ h+ I% `2 j/ Y. T, F

5 Q1 o' T( i1 D. o" q( W1 a d3059b9a2af74a9fa81b6eb79fd6d9f2.png # i* @, g! k6 ]- w5 g' q
2 b. P+ e+ D3 j+ f2 F& d
                表23.1.1 OLED模块接口方式设置表
* M+ j% m% x& D2 g0 L& R; h0 ?2 Y: x- s  ]
表23.1.1中:“1”代表接VCC,而“0”代表接GND。
; R# V8 w# s5 T, G该模块的外观图如图23.1.1所示:3 W( h8 L; w5 [- [. X" ]* l

& O3 f  |2 m2 S) M 8205988536514528a17099c8ce1651ff.png
* P+ F' e' J+ g# \7 D7 [+ y# N+ k
7 G# }' n' m/ X1 F2 R+ j& ?图23.1.1 ALIENTEK OLED模块外观图
' h  \5 ]. G7 MALIENTEK OLED模块默认设置是:BS1和BS2接VCC ,即使用8080并口方式,如果你想要设置为其他模式,则需要在OLED的背面,用烙铁修改BS1和BS2的设置。
8 h+ Y0 \$ E4 w& s! W4 D模块的原理图如图23.1.2所示:4 V1 m0 T+ r0 D# t" a
# J2 i0 [0 A( t
a3f7c420de8d4e0abafa0816c073c4fb.png ! v3 P9 Z  X! n3 ^3 @, C3 u( a6 b/ @
( f6 X, e7 i' p* O0 }
图23.1.2 ALIENTEK OLED模块原理图
  ^9 k4 _; u) A1 f该模块采用8*2的2.54排针与外部连接,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),RST上的低电平,将导致OLED复位,在每次初始化之前,都应该复位一下OLED模块。
% h& {2 h9 ]: F  LALIENTEK OLED模块的控制器是SSD1306,本章,我们将学习如何通过STM32H750来控制该模块显示字符和数字,本章的实例代码将可以支持两种方式与OLED模块连接,一种是8080的并口方式,另外一种是4线SPI方式。实际使用过程我们也通常只选用其中的一种来实现硬件上的连接,我们会分别介绍这两种模式,读者可以选择性阅读。6 @) D" g; w( E* k; r
! W0 s1 w/ c# ?% Z5 H5 v* J7 ~
23.1.1 硬件驱动接口模式: x3 Z0 B: X4 l' G) ?
1.8080并口模式
7 t0 Y  D+ b# K6 r0 o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:+ G. \/ r& R* Y( b
CS:OLED片选信号。
4 I# [8 H5 ^/ J# nWR:向OLED写入数据。
, h0 v+ V  b0 r" r0 T: e# XRD:从OLED读取数据。
( C* L# S( L8 r! pD[7:0]:8位双向数据线。# w; p3 G4 R: v! O9 P8 g
RST(RES):硬复位OLED。3 [2 w- X& v! f7 r  K& g
DC:命令/数据标志(0,读写命令;1,读写数据)。$ X7 h  g5 @  R% Z4 j2 [) e. z
模块的8080并口写的过程为:先根据要写入的数据的类型,设置DC为高(数据)/低(命令),设置WR起始电平为高,然后拉低片选,选中SSD1306,接着我们在整个读时序上保持RD为高电平,然后:% H/ x, \  Y0 Z6 J! s- {
拉低WR的电平准备写入数据,向数据线(D[7:0])上输入要写的信息;  e9 B4 b0 l( p- `+ C) P
拉高WR,这样得到一个WR的上升沿,在这个上升沿,使数据写入到SSD1306里面;2 P" H) i, x9 p/ Y
SSD1306的8080并口写时序图如图23.1.1.1所示:' ]  V, V  G1 U% {' K

4 o6 b7 t$ h7 `; Y+ t: J 17d694ff33d44c24ba303b19ee561294.png
+ h1 P$ g9 ^: d: F2 v: [! F
7 M2 _& Y4 w% a9 w9 a图23.1.1.1 8080并口写时序图
: c# V- G( @4 s4 Z- w* W模块的8080并口读的过程为:先根据要写入的数据的类型,设置DC为高(数据)/低(命令),设置RD起始电平为高,然后拉低片选CS信号,选中SSD1306,接着我们在整个读时序上保持WR为高电平,然后类似写时序,同样的:
5 y1 G) i( z0 G' K7 k在RD的上升沿, 使数据锁存到数据线(D[7:0])上;
( s4 w# L: ]+ {/ D4 I& e9 RSSD1306的8080并口读时序图如图23.1.1.2所示:0 J6 c& s; x% @6 e% d
$ e8 m$ P: ^5 m" }) i. j4 b) |
ac981d53fb5f482084aeac512b35001c.png 9 Q  R- b. c2 S3 d% l: |
. w) K  s' [# U' T4 s" m
图23.1.1.2 8080并口读时序图( f3 L/ V: _3 d
SSD1306的8080接口方式下,控制脚的信号状态所对应的功能如表23.1.1.1:
  V8 g: w5 h5 k3 w7 c, _9 w; q" v& \- p3 k( L7 q
ad77f00b8a7c44f39ce48157b8f7bac1.png
$ i: z8 j4 r/ t7 D  c* ?) ]+ s- p
                         表23.1.1.1 控制脚信号状态功能表
, |7 E) r+ V+ [: x* T+ D+ G% E7 t+ A: O. ^0 i0 Q! S/ n7 s
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。
7 _+ M8 l, V: P  N一个典型的读显存的时序图,如图23.1.1.3所示:, e2 P) Y2 t; M% S5 S+ @$ i
( z! n0 ]' N6 q. |, A
eb1568e27a614b5da935580761f4a45f.png
* E+ {4 Z3 r- N: c- p2 a" n$ I
/ x2 h! c  t# u$ |图23.1.1.3 读显存时序图
# \) G! M4 ]/ U* t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。
% J- x" Z$ t9 e' E6 d; L2. SPI模式
) E3 i! n" m) U  r) E我们的代码同时兼容SPI方式的驱动,如果你使用的是这种驱动方式,则应该把代码中的宏OLED_MODE设置为:4 W6 H4 U+ V! o" Y, S
#define OLED_MODE 0 /* 0: 4线串行模式 */$ h  w  j/ \0 c; L  M
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:. a6 x9 h8 W. n: u/ B
CS:OLED片选信号。
7 K$ b0 ^1 U8 m* xRST(RES):硬复位OLED。$ A3 y' k# V+ Q$ d" n
DC:命令/数据标志(0,读写命令;1,读写数据)。
# u! ~- {5 I5 Q+ U# @, o4 \: dSCLK: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。
3 F' i6 `3 I5 I( V7 u: e; oSDIN: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。
" M( x$ M: W" L& c- [8 w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。: E# i- n0 f2 O2 H/ u# M) ]
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23.1.1.4所示:/ ^/ C$ m, N* D2 ^

8 l* N8 h. T  O 08f615edf9204f20b2a3d4adca2c9ac5.png ; Z1 t, U6 I; u" w; T5 s( J3 h

5 h6 r, K" [0 q/ M图23.1.1.4 4线SPI写操作时序图
6 B0 z9 S6 H+ L1 _4线串行模式就为大家介绍到这里。其他还有几种模式,在SSD1306的数据手册上都有详细的介绍,我们把资料放到“开发板资料A盘->7,硬件资料\3,液晶资料\OLED资料\SSD1306-Revision 1.1 (Charge Pump).pdf”,如果要使用这些方式,请大家参考该手册并自行实现相应的功能代码。
: j5 s& s  X/ y5 p$ W5 p6 J+ j- |& P
3 j, S! z7 j& X2 [& C* r23.1.2 OLED显存
. u) F4 a0 Z8 K, ?# }( h9 [& n接下来,我们介绍一下模块的显存,SSD1306的显存总共为128*64bit大小,SSD1306将这些显存分为了8页,不使用显存对应的行列的重映射,其对应关系如表23.1.2.1所示:% h1 ~1 E# g6 r) k4 I# x

5 J" R* v' R0 V1 Q; g 98e364308693471d8ca50613b5c95b92.png
- C' ^7 R' q  p1 u( x- t5 _7 w$ F% N1 h0 K0 a; B; l
表23.1.2.1 SSD1306显存与屏幕对应关系表
4 u+ d; E8 S8 _  c5 F可以看出,SSD1306的每页包含了128个字节,总共8页,这样刚好是128*64的点阵大小。当GRAM的写入模式为页模式时,需要设置低字节起始的列地址(0x000x0F)和高字节的起始列地址(0x100x1F),芯片手册中给出了写入GRAM与显示的对应关系,写入列地址在写完一字节后自动按列增长,如图23.1.2.2所示:9 Y& [7 t+ V: H) s

$ {/ W5 d8 s" f( a. j) `$ L e9338a02870f4467ab59663920e7dc40.png 8 G% \" l) {1 F
0 N& S6 T; B/ g' h4 L; o/ R
图23.1.2.2 SSD1306页2显存写入字节与屏幕坐标的关系
$ A' @' L2 i' w* [  a3 }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。
* i/ |5 t0 Y5 `8 O! o所以我们采用的办法是在STM32H750的内部建立一个虚拟的OLED的GRAM(共128*8=1024个字节),在每次修改的时候,只是修改STM32H750上的GRAM(实际上就是SRAM),在修改完了之后,一次性把STM3F103上的GRAM写入到OLED的GRAM。当然这个方法也有坏处,一个是对于那些SRAM很小的单片机(比如51系列)不太友好,另一个是每次都写入全屏,屏幕刷新率会变低。- m) Z' D5 ~' R1 e5 ^9 C
SSD1306的命令比较多,这里我们仅介绍几个比较常用的命令,这些命令如下表所示:2 r" T# _! d4 n( d& e

$ z+ T7 p( _' t b27645c47fc144d2ba037e6dd597b116.png
' n4 ^# ^3 q  p9 m* q
" {4 ?7 ~: i- f$ H/ i表23.1.2.3 SSD1306常用命令表
- V, L$ n- D& M0 M( }( g2 k3 I0 K第0个命令为0X81,用于设置对比度的,这个命令包含了两个字节,第一个0X81为命令,随后发送的一个字节为要设置的对比度的值。这个值设置得越大屏幕就越亮。2 k( A% J, {8 }+ m/ y
第1个命令为0XAE/0XAF。0XAE为关闭显示命令;0XAF为开启显示命令。1 M7 p% s5 e; Q$ T- H
第2个命令为0X8D,该指令也包含2个字节,第一个为命令字,第二个为设置值,第二个字节的BIT2表示电荷泵的开关状态,该位为1,则开启电荷泵,为0则关闭。在模块初始化的时候,这个必须要开启,否则是看不到屏幕显示的。
% w9 y: y6 A4 k3 U8 H6 r2 z# `第3个命令为0XB0~B7,该命令用于设置页地址,其低三位的值对应着GRAM的页地址。! l8 G* J+ b2 z  [9 j
第4个指令为0X00~0X0F,该指令用于设置显示时的起始列地址低四位。
" R9 g' M. y4 f1 z0 S" i) R0 o1 G3 x" v第6个指令为0X10~0X1F,该指令用于设置显示时的起始列地址高四位。
( p, x5 \) m' V- x* ?6 x其他命令,我们就不在这里一一介绍了,大家可以参考SSD1306 datasheet的第28页。从这页开始,对SSD1306的指令有详细的介绍。
7 O8 l/ [5 b# @, ^3 o最后,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图23.1.2.4所示:" g7 M% P2 U- l7 ~3 ^  }; x

/ b% ~% h+ J. s# f. c& H4 u9 a8 M9 V f21ed10c54534223b93f9074f172ca2a.png $ F6 g" l) j5 R# Y  ~9 z7 n# ^

4 N2 `4 \6 V$ d- l$ N; A, j图23.1.2.4 SSD1306初始化框图/ z5 {/ |" j8 Y7 o% |
驱动IC的初始化代码,我们直接使用厂家推荐的设置就可以了,只要对细节部分进行一些修改,使其满足我们自己的要求即可,其他不需要变动。
6 N- ?$ E. e' m$ R* W3 wOLED的介绍就到此为止,我们重点向大家介绍了ALIENTEK OLED模块的相关知识,接下来我们将使用这个模块来显示字符和数字。通过以上介绍,我们可以得出OLED显示需要的相关设置步骤如下:4 |0 @5 W0 R9 ^1 d  V4 S
1)设置STM32F103与OLED模块相连接的IO。2 x9 B" N. y  o$ |: h2 _: p
这一步,先将我们与OLED模块相连的IO口设置为输出,具体使用哪些IO口,这里需要根据连接电路以及OLED模块所设置的通讯模式来确定。这些将在硬件设计部分向大家介绍。
! t+ I# t; `' ^% h  v$ \2)初始化OLED模块。# _4 k. K/ P4 `7 f9 k; r
其实这里就是上面的初始化框图的内容,通过对OLED相关寄存器的初始化,来启动OLED的显示。为后续显示字符和数字做准备。5 O  S: n+ ?/ {0 z
3)通过函数将字符和数字显示到OLED模块上。
( t! \' f7 }* N% m8 K4 i这里就是通过我们设计的程序,将要显示的字符送到OLED模块就可以了,这些函数将在软件设计部分向大家介绍。
; y! Z# L) b+ I, M1 X* R8 `* q/ Y通过以上三步,我们就可以使用ALIENTEK OLED模块来显示字符和数字了,在后面我们还将会给大家介绍显示汉字的方法。这一部分就先介绍到这里。
! {) E3 v$ ~9 F! P; U& X7 ]) |! D- A$ z" S: @3 F: B$ p6 p
23.2 硬件设计4 e/ S7 z/ n8 H" C& C' v* D
1.例程功能
1 e. I& ~' a& x5 G% P5 X使用8080并口模式驱动或者使用4线SPI串口模式,驱动OLED模块,不停的显示ASCII码和码值。LED0闪烁,提示程序运行。1 B# ~; H5 P/ ~2 m% Z5 ~& [! n' o
2.硬件资源- s5 d! T9 g" u0 h
1)RGB灯
$ A* W8 x  g3 p: ?7 X5 wRED : LED0 - PB43 B8 d0 T' f' A
2)ALIENTEK 0.96寸OLED模块,在硬件上,OLED与开发板的IO口对应关系如下:
7 d' G. N- t) eOLED_CS对应DCMI_VSYNC,即:PB7;+ \: u) o' g  z& p& s
OLED_RS对应DCMI_SCL,即:PB10;
5 Z2 I: T; y2 c- G8 ~; V# T) qOLED_WR对应DCMI_HREF,即:PA4;
5 ?5 ^4 [8 @3 fOLED_RD对应DCMI_SDA,即:PB11;
( P0 y9 D+ Q) N. wOLED_RST对应DCMI_RESET,即:PA7;
6 I9 G1 _8 P, k6 v6 b  Z, ^OLED_D[7:0]对应DCMI_D[7:0],即:PB9/PB8/PD3/PC11/PC9/PC8/PC7/PC6;9 X  |) D. R9 N, m7 k
3.原理图+ @8 w: c" t0 g- s& U8 v. y* E/ |2 E
OLED模块的原理图在前面已有详细说明了,这里我们介绍OLED模块与我们开发板的连接,开发板上有一个OLED/CAMERA的接口(P2接口)可以和ALIENTEK OLED模块直接对插(靠左插!),连接如图23.2.1所示:
1 z9 ~. b: c. @- A- i! U% o
8 X* ]; a+ I4 j, p dbe49a735add4af8af33e9b3cd2572b0.png
" e# l" v9 N% R3 M, U  y0 ^& C- w/ p: O2 r, R% D1 K% p2 N! }
图23.2.1 OLED模块与开发板连接示意图/ R+ k" f* O9 M2 y
这些线的连接,开发板的内部已经连接好了,我们只需要将OLED模块插上去就好了,注意,这里的OLED_D[7:0]因为不是接的连续的IO,所以得用拼凑的方式去组合一下,后续会介绍。
4 J0 r! a) K' R( B, `3 }5 k23.3 程序设计  \1 v) b  g- s5 z" O- ~
OLED只是用到HAL库中GPIO外设的驱动代码,在前面跑马灯实验已经介绍了。
, ?1 ?2 `5 {, E- T$ U  r. b3 z3 _23.3.1 程序流程图" T9 C* e* x; O

7 p6 e) I* U! `7 C: @ 10a1086a28894c1f8af029cda380f925.png / H4 _( e2 ^7 f+ k5 Y
: S& K% q7 Q4 Y$ v) q
图23.3.1.1 OLED实验程序流程图
7 W% J. i6 z+ P/ T* U# m0 ]& P! u! }: z8 R
23.3.2 程序解析' F& N/ k) d; A1 Q4 c9 m
1.OLED驱动代码
4 J( |' _) `2 u# k! K这里我们只讲解核心代码,详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。OLED驱动源码包括三个文件:oled.c、oled.h和oledfont.h。oledfont.h头文件存放的是ASCII字符集,oled.h存放的是引脚接口宏定义和函数声明等,oled.c则是驱动代码。+ V  F1 U+ o* J# b8 q6 ~5 I
首先看oledfont.h头文件的ASCII字符集内容:
3 N* J4 Q  q9 p6 J$ J
  1. /* 常用ASCII表
    # T' U% |0 u0 O: ~$ P; w) B
  2. * 偏移量32 7 e1 h1 e, m! l7 G& Y8 ]4 i" g
  3. * ASCII字符集: !"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[\]
    & }% j# k7 F8 L( H) t: K
  4. ^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~
    $ p9 e+ f9 {0 p1 {+ r3 Y3 }; |
  5. * PC2LCD2002取模方式设置:阴码+逐列式+顺向+C51格式) Q  }9 E& V( s: t
  6. * 总共:3个字符集(12*12、16*16和24*24),用户可以自行新增其他分辨率的字符集。
    . H4 m2 C. [7 P! u& y) N/ K
  7. * 每个字符所占用的字节数为:(size/8+((size%8)?1:0))*(size/2),! V( l4 D" F2 ]1 n1 o' d
  8. 其中size:是字库生成时的点阵大小(12/16/24...)- S% Q% C, N, _  w6 j' n: `
  9. */  S) G- k; A0 B" k
  10. 8 c) x' a8 k9 w! r
  11. /* 12*12 ASCII字符集点阵 */
    " ?" S' k; R# ?! S8 u8 L8 S5 r
  12. const unsigned char oled_asc2_1206[95][12]={ ...这里省略字符集库... }; ( j/ R( D* `( b$ f7 t" x$ O: x
  13. % [6 |$ N1 {& ]& v
  14. /* 16*16 ASCII字符集点阵 */1 b+ i9 R4 ]9 x  `
  15. const unsigned char oled_asc2_1608[95][16]={ ...这里省略字符集库... };
    + T& z4 h; }9 }* v

  16. & |9 S5 R! d2 e4 g/ c, t! u
  17. /* 24*24 ASICII字符集点阵 */8 O0 c6 t/ Q3 s/ _
  18. const unsigned char oled_asc2_2412[95][36]={ ...这里省略字符集库... };
复制代码
7 c: e6 B$ Q; c  x4 ?; d
该头文件中包含三个大小不同的ASCII字符集点阵,其中包括:1212 ASCII字符集点阵、1616 ASCII字符集点阵、2424 ASICII字符集点阵。每个字符集点阵都包含95个常用的ASCII字符集,从空格符开始,分别为: !"#$%&'()+,-0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQR
, `3 s7 @$ n0 i- g+ XSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~。$ Y4 k: a1 P6 G' d* w, d
上面的ASCII字符集,我们可以使用一个款很好的字符提取软件来制作获取。字符提取软件为:PCtoLCD2002完美版,该软件可以提供各种字符,包括汉字(字体和大小都可以自己设置)阵提取,且取模方式可以设置好几种,常用的取模方式,该软件都支持。该软件还支持图形模式,也就是用户可以自己定义图片的大小,然后画图,根据所画的图形再生成点阵数据,这功能在制作图标或图片的时候很有用。
' Q' [7 _3 p9 H该软件的界面如图23.3.2.1所示:
  d8 X5 K8 ~; E1 e3 a
' B4 h5 w3 |  i5 h 49111753b3cd458d9606f69a58976ae0.png
3 ]5 }% l% P, ^: ]: t2 t4 z1 F8 |2 \% ?/ m4 n
图23.3.2.1 PCtoLCD2002软件界面- R" N  k3 n) @* k/ n* A, _4 u) ?
然后我们选择设置,在设置里面设置取模方式如图23.3.2.2所示:( l$ d, Z6 {- g3 W- y$ c5 n* u4 M2 X, [
! J9 c1 O4 A) O/ Z; Y7 b, a
c0eeff577668477c9ac4bc98c5c94801.png ' q( e4 J' F, a4 G( t( ^. n
8 U7 a& u2 {( G8 @* t! e( p
图23.3.2.2 设置取模方式
; L# ~6 _8 z* w" ]: X上图设置的取模方式,在右上角的取模说明里面有,即:从第一列开始向下每取8个点作为一个字节,如果最后不足8个点就补满8位。取模顺序是从高到低,即第一个点作为最高位。如*-------取为10000000。其实就是按如图23.3.2.3所示的这种方式:
. S$ S0 T- I% T0 L3 D9 @6 q$ E1 H+ t4 _' y, u
164bcd6601af417ba95aa1666363cac8.png ! Y& }5 x( N1 T

- A+ ]: K7 U* g9 F0 S" I图23.3.2.3 取模方式图解5 y4 e: ]' K9 G' [7 ]; e  \; j
从上到下,从左到右,高位在前。我们按这样的取模方式,然后把ASCII字符集按126大小、168和2412大小取模出来(对应汉字大小为1212、1616和2424,字符的只有汉字的一半大!),每个126的字符占用12个字节,每个168的字符占用16个字节,每个24*12的字符占用36个字节。
! E' V6 m5 G. F6 t3 W$ O( Uoled.c和oled.h文件的代码可以帮助显示我们制作好的字符集。我们还是先看oled.h文件的宏定义,首先是OLED模式设置宏定义:
$ W" N/ @: u- m* J  c; R$ y2 Z
5 b9 a' y: f6 _
  1. /* OLED模式设置9 D( K% O7 o1 M) D" U
  2. * 0: 4线串行模式          (模块的BS1,BS2均接GND)
    & C" H. I9 x% k/ ~
  3. * 1: 并行8080模式         (模块的BS1,BS2均接VCC)2 |4 W  |3 F2 l, _0 }: Q
  4. */9 |* L6 ~. Q/ X3 f1 m4 a) d
  5. #define OLED_MODE       1   /* 默认使用8080并口模式 */
    - S5 r' H( y2 A" K% q" q% F' P- S
  6. 通过宏定义OLED_MODE来决定使用4线串行模式(0)还是并行8080模式(1),默认使用8080并口模式。8 M/ n% d! n1 I  P+ {9 n
  7. 关于OLED 80并口模式和SPI模式的引脚定义就不列出来了,请看源码。
    + r6 y0 J9 Z: O6 q2 q: a9 g
  8. 还有两个关于向OLED写入选择命令或者数据的宏定义,后面讲的oled_wr_byte函数用到。
    1 T+ |! x9 \' u
  9. /* 命令/数据 定义 */  C) g) x6 C, T
  10. #define OLED_CMD        0       /* 写命令 */- u2 r- `! A/ b7 g! d) C8 a" L
  11. #define OLED_DATA       1       /* 写数据 */
    # [* g% P. ]1 V- P5 Q! e" m
  12. 最后就是oled.c文件的驱动源码介绍。先是OLED(SSD1306)的初始化函数,其定义如下:
    2 C, K: E7 f2 A+ l& `7 e; y9 C
  13. /**
    0 g  J7 X+ Q7 ]. {2 U5 C. D
  14. * @brief       初始化OLED(SSD1306)
      U8 n+ I6 g* x$ I4 N* C+ e
  15. * @param       无% s, j1 o' ?: u: S+ o! }9 N
  16. * @retval      无
    , g8 L6 t: d& d' g7 i
  17. */8 \% b( o/ |/ A7 }  w3 H# E; h
  18. void oled_init(void)$ h3 c4 D6 o- T/ U. `0 o
  19. {
    7 m% f7 W2 f5 }" ~' k  Z6 L4 g
  20.     GPIO_InitTypeDef  gpio_init_struct;$ E& L/ M& F" N. b, A- c" y6 a

  21. 1 O# d# u( w* E: z/ B0 J# q
  22.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    9 ~9 B1 x0 v# Y' }9 Q
  23.     __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();' ^' I, B! T+ K9 i  ~6 [
  24.     __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
    6 Y# n2 h$ {3 y- f
  25.     __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE();
    " O- N% K+ E2 z) T0 I& V

  26. - S4 J" t0 e$ h2 @$ j( {
  27. #if OLED_MODE==1         /* 使用8080并口模式 */
    / t( w1 L9 _# C  z5 _
  28. /* PA4,6,7,8设置 */+ R0 P9 b! ]7 T
  29.     gpio_init_struct.Pin=GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8;* r7 |3 i) C9 c
  30.     gpio_init_struct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;                   /* 推挽输出 */
    , ]. g: ]% P# g$ M  O7 p7 N5 y
  31.     gpio_init_struct.Pull=GPIO_PULLUP;                             /* 上拉 */
    ! y  X: b6 G6 x1 q2 D2 @
  32.     gpio_init_struct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;           /* 高速 */1 ~6 }" Q1 a1 z; b0 l
  33.     HAL_GPIO_Init(GPIOA,&gpio_init_struct);( ^) c" {+ O0 y! y: v
  34. & T' i& [8 l5 H0 n; Z
  35.     gpio_init_struct.Pin=GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8|GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10
    - p2 q9 D% y; w3 M
  36. |GPIO_PIN_11;       /* PB7,8,9,10,11设置 */1 ~0 n; f0 Z# z* ^9 Z; U5 s
  37.     HAL_GPIO_Init(GPIOB,&gpio_init_struct);9 ?) O' F1 E1 Z7 j5 M( ]& Y
  38.   W7 b, t5 s+ e! v7 v
  39.     gpio_init_struct.Pin=GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_6|GPIO_PIN_7|GPIO_PIN_8- _( O9 r9 \& @2 r' n, s2 `& a. U+ Q
  40. |GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_11; /* PC4,6~9,PC11设置 */
    + s% m9 ~" V5 m7 J0 ~
  41.     HAL_GPIO_Init(GPIOC,&gpio_init_struct);9 e9 |, V& N7 h9 n5 j2 k, y* t# r
  42. % M! b/ {* i. y$ p! B
  43.     gpio_init_struct.Pin=GPIO_PIN_3;                 /* PD3 设置 */
      U! V1 v; X$ M  F0 h' W
  44.     HAL_GPIO_Init(GPIOD,&gpio_init_struct);
    / }+ I) Y5 s* n& k  y7 c' M

  45. 8 V' Y1 d, {/ e4 b3 G' @, M
  46.     OLED_WR(1);7 {( k3 g( T5 ~" t
  47.     OLED_RD(1);
    2 j# K# I( A: H

  48. ; I' V" W8 D6 P
  49. #else               /* 使用4线SPI 串口模式 */& P0 r5 V5 r- V: }( h

  50. + c8 F* G* X6 Q1 l9 h2 i7 U  w' n
  51.     gpio_init_struct.Pin=OLED_SPI_RST_PIN;
    ; k6 R5 z' R& T3 ~" F- k1 F+ d4 ^
  52.     gpio_init_struct.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;                       /* 推挽输出 */
    , I  M6 J0 k  I, n
  53.     gpio_init_struct.Pull=GPIO_PULLUP;                                 /* 上拉 */
    . N& h; @$ a5 ]& e8 y, n2 H
  54.     gpio_init_struct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;              /* 高速 */: @+ y2 j+ E7 a- m+ w
  55.     HAL_GPIO_Init(OLED_SPI_RST_PORT,&gpio_init_struct);            /* RST引脚模式设置 */
    5 L) H4 H. a+ R! h
  56. - N" @; s7 B! J. _; D( I$ T) P
  57.     gpio_init_struct.Pin=OLED_SPI_CS_PIN;
    . Y; [( Z9 Y+ ~" M" q' \$ Z
  58.     HAL_GPIO_Init(OLED_SPI_CS_PORT,&gpio_init_struct);             /* CS引脚模式设置 */
      R6 P) K" M" _5 b3 y6 `
  59. $ b8 i$ I# t! \6 T; ?& U$ A  u/ c
  60.     gpio_init_struct.Pin=OLED_SPI_RS_PIN;$ b+ U" B+ @; z1 Z2 Y* l7 N
  61.     HAL_GPIO_Init(OLED_SPI_RS_PORT,&gpio_init_struct);             /* RS引脚模式设置 */
    $ b6 F5 z9 X7 o: F2 j0 q3 ^+ d. }, `
  62. # i* X' u, Z/ D- w
  63.     gpio_init_struct.Pin=OLED_SPI_SCLK_PIN;. [: ?3 U2 J* K
  64.     HAL_GPIO_Init(OLED_SPI_SCLK_PORT,&gpio_init_struct);           /* SCLK引脚模式设置 */
    : d' I; J' l# v- T2 T4 ^

  65. + X3 @/ b, R% C3 C: n3 Y9 R
  66.     gpio_init_struct.Pin=OLED_SPI_SDIN_PIN;5 O. i5 Y8 e8 y3 y: Z
  67.     HAL_GPIO_Init(OLED_SPI_SDIN_PORT,&gpio_init_struct);           /* SDIN引脚模式设置 */) Y2 |' k0 q8 a; g9 U0 d1 u( y
  68. . r3 B# m# j3 w& o% Z
  69.     OLED_SDIN(1);
    ) K2 Y3 O! r1 Z$ _: D, P- m* A
  70.     OLED_SCLK(1);
      B5 u! B6 }% w, t1 g" t
  71. #endif+ `+ t) z; q, ?' I4 `
  72.     OLED_CS(1);
      r0 o# V( }, v$ x, F2 b
  73.     OLED_RS(1);" d6 R. w3 p4 q8 u- T( ~

  74. - d3 j4 i) O  r7 }# ?
  75.     OLED_RST(0);
    + |- _# f' F6 ^. |  ]+ j
  76.     delay_ms(100);
    6 j* U9 w. j; g2 S) U5 ^  {- ^7 H
  77.     OLED_RST(1);& Y. r! ~) c9 M% u, b

  78. , `4 N/ z6 s; k& o' k- V
  79.     oled_wr_byte(0xAE, OLED_CMD);   /* 关闭显示 */" d+ {0 X, w* m; {2 T7 u4 H
  80.     oled_wr_byte(0xD5, OLED_CMD);   /* 设置时钟分频因子,震荡频率 */
    ! s+ B: ?% ?( Q* c. p
  81.     oled_wr_byte(80, OLED_CMD);             /* [3:0],分频因子;[7:4],震荡频率 */
    6 w  ], Q' {8 m: m3 G4 Y) e
  82.     oled_wr_byte(0xA8, OLED_CMD);   /* 设置驱动路数 */
    / m# q* t# ^# ~" o
  83.     oled_wr_byte(0X3F, OLED_CMD);   /* 默认0X3F(1/64) */
    $ t: T: s+ \+ Q; v; ~' }
  84.     oled_wr_byte(0xD3, OLED_CMD);   /* 设置显示偏移 */
    / y5 d& o6 d8 o
  85.     oled_wr_byte(0X00, OLED_CMD);   /* 默认为0 *// _- H+ M2 t. z8 X# j; i3 J

  86. 4 n+ T  S4 D9 O0 h4 l( T
  87.     oled_wr_byte(0x40, OLED_CMD);   /* 设置显示开始行 [5:0],行数. */
    % G& g1 R; m1 G, X% N

  88. 9 P+ G& W2 L" k2 W) S) b: v& Y$ x
  89.     oled_wr_byte(0x8D, OLED_CMD);   /* 电荷泵设置 */
    8 e7 g/ t4 D4 ?# E' Y0 l! o
  90.     oled_wr_byte(0x14, OLED_CMD);   /* bit2,开启/关闭 */8 n# u9 c0 P+ ^" s  H% n8 [
  91. oled_wr_byte(0x20, OLED_CMD);   /* 设置内存地址模式 */
    6 T* Q( c1 i' [9 _0 U6 W# n% d
  92. /* [1:0],00,列地址模式;01,行地址模式;10,页地址模式;默认10; */
    ) R1 v, y, ^1 F$ I  f
  93.     oled_wr_byte(0x02, OLED_CMD);   
    ! ?+ `  l  c8 i
  94.     oled_wr_byte(0xA1, OLED_CMD);   /* 段重定义设置,bit0:0,0->0;1,0->127; */" R# w: i8 [! C; M
  95. /* 设置COM扫描方向;bit3:0,普通模式;1,重定义模式 COM[N-1]->COM0;N:驱动路数 */   
      q( y( v1 r  {* Q0 W6 w
  96.     oled_wr_byte(0xC8, OLED_CMD);   
    5 s6 y, T, z; H6 n2 s
  97.     oled_wr_byte(0xDA, OLED_CMD);   /* 设置COM硬件引脚配置 */
    6 V# V8 b6 {7 p
  98.     oled_wr_byte(0x12, OLED_CMD);   /* [5:4]配置 */
    % y4 R+ n7 O& h5 b

  99. 5 a' b% L4 ]5 x  Y0 ]
  100.     oled_wr_byte(0x81, OLED_CMD);   /* 对比度设置 */- N3 V+ b/ t/ v1 @0 D6 K
  101.     oled_wr_byte(0xEF, OLED_CMD);   /* 1~255;默认0X7F (亮度设置,越大越亮) */0 b7 d+ f) |  S  X, H9 V
  102.     oled_wr_byte(0xD9, OLED_CMD);   /* 设置预充电周期 */1 q7 }; ^) s. L$ N
  103.     oled_wr_byte(0xf1, OLED_CMD);   /* [3:0],PHASE 1;[7:4],PHASE 2; */
    0 @3 w/ F' C$ _& k
  104. oled_wr_byte(0xDB, OLED_CMD);   /* 设置VCOMH 电压倍率 */
    , u& Q8 r# U- m: P: {7 t
  105. /* [6:4] 000,0.65*vcc;001,0.77*vcc;011,0.83*vcc; */0 T- t& f9 m# M3 D4 M' |
  106.     oled_wr_byte(0x30, OLED_CMD);   7 K( l- ~9 M5 Q+ _! I
  107. % t1 R& ]7 |. O5 w9 ^
  108.     oled_wr_byte(0xA4, OLED_CMD);   /* 全局显示开启;bit0:1,开启;0,关闭;(白屏/黑屏) */
    ! o+ W* m3 H0 W  n6 S. B
  109.     oled_wr_byte(0xA6, OLED_CMD);   /* 设置显示方式;bit0:1,反相显示;0,正常显示 */* o: n! u+ C: a+ A* U
  110.     oled_wr_byte(0xAF, OLED_CMD);   /* 开启显示 */
    # `' [  t$ ~3 z# @2 D$ S
  111.     oled_clear();
    : r/ B2 L- m- U( z" n, J( {
  112. }
复制代码
( V5 ?+ |- z* z, I8 d* q
该函数的结构比较简单,开始是对GPIO口的初始化,这里我们用了宏定义OLED_MODE来决定要设置的IO口,后面的就是一些初始化序列了,我们按照厂家提供的资料来做就可以。值得注意一点的是,因为OLED是无背光的,在初始化之后,我们把显存都清空了,所以我们在屏幕上是看不到任何内容的,就像没通电一样,不要以为这就是初始化失败,要写入数据模块才会显示的。* a- G  E5 ]2 c; U& x
接着,要介绍的是oled_refresh_gram更新显存到OLED函数,该函数的作用是把我们在程序中定义的二维数组g_oled_gram的值一次性刷新到OLED的显存GRAM中。我们在oled.c文件开头定义了如下一个二维数组:
: |4 h2 R7 h# S
, X# x* X9 G" V7 m0 V$ n" s+ \0 ?
  1. /*
    # V2 N# |7 d# R
  2. * OLED的显存
    $ Q6 n7 |/ D: k5 c+ Z
  3. * 每个字节表示8个像素, 128,表示有128列, 8表示有64行, 高位表示高行数. ( m3 h* }7 Z$ `8 C& o
  4. * 比如:g_oled_gram[0][0],包含了第一列,第1~8行的数据. g_oled_gram[0][0].0,即表示坐标(0,0)) [. B. N/ j3 t' Z
  5. * 类似的: g_oled_gram[1][0].1,表示坐标(1,1), g_oled_gram[10][1].2,表示坐标(10,10), ; M$ c& W( n( ~) {5 P2 t
  6. *
    ! X* g" q( z+ V% X% Z
  7. * 存放格式如下(高位表示高行数).
    7 i9 b6 G0 R" _1 F
  8. * [0]0 1 2 3 ... 127- n5 t+ s' Q1 |
  9. * [1]0 1 2 3 ... 127
    6 @) O% O5 g3 j, A+ R9 _' W
  10. * [2]0 1 2 3 ... 127
    % H& Z9 z7 G8 ~. M3 N, i! @
  11. * [3]0 1 2 3 ... 1273 R6 u' C; F6 z2 q9 Y
  12. * [4]0 1 2 3 ... 127
    $ ?) y+ L7 C) r' k
  13. * [5]0 1 2 3 ... 127( r' W' O; I) V( I$ X
  14. * [6]0 1 2 3 ... 1273 f4 N1 L* e; a$ N* e0 ^
  15. * [7]0 1 2 3 ... 127! A9 M+ k+ \* E3 ^8 F- e  h% h8 Y5 @
  16. */
    ) D. a6 W- c( {8 m
  17. static uint8_t g_oled_gram[128][8];
复制代码

5 o6 s( K9 ]& |- A该数组值与OLED显存GRAM值一一对应。在操作的时候我们只需要先修改该数组的值,然后再通过调用oled_refresh_gram函数把数组的值一次性刷新到OLED 的GRAM上即可。oled_refresh_gram函数定义如下:" _8 E0 ]# D1 }5 z6 H- O

% `9 x7 D4 W( E7 f4 W/ j$ b
  1. /**
    0 W: _% b2 P1 B* I& Q8 ~( C
  2. * @brief               更新显存到OLED9 [3 |- ?- V" [# P
  3. * @param               无" y& N; W  C% C. F, W7 U- l6 \8 O
  4. * @retval              无
    ; f, c9 _% k* a* z) p3 C: B
  5. */
    ) F9 t4 c/ ^8 R4 `  N" Y7 y8 z* S
  6. void oled_refresh_gram(void): N3 Y; ?( Z, H8 |0 D/ r6 ~
  7. {
    , _1 r& z* F, J
  8.     uint8_t i, n;
    ! `3 {# f0 B  r$ l) Y* X) q# R
  9. & @, J9 w/ N7 \- t: d1 y# ~7 q
  10.     for (i = 0; i < 8; i++)
    # F( k) p: {& \7 o6 @
  11.     {; A1 a) T2 n, ?8 A( n+ \
  12.         oled_wr_byte (0xb0 + i, OLED_CMD); /* 设置页地址(0~7) */
    % E2 T6 ~; L5 L! M" |4 X3 @0 g
  13.         oled_wr_byte (0x00, OLED_CMD);      /* 设置显示位置—列低地址 */
    8 N1 G- G4 A( y) ?' }4 h" @& ~
  14.         oled_wr_byte (0x10, OLED_CMD);      /* 设置显示位置—列高地址 */
    $ ]2 }% F. c8 I; e: n9 P' @. R' b/ M
  15.         for (n = 0; n < 128; n++)' w( X6 M2 b) U$ m$ p
  16.         {
    6 S* U. _; \9 l0 R! e( T
  17.             oled_wr_byte(g_oled_gram[n]<i>, OLED_DATA);1 o$ h8 ^; j" N) o9 j
  18.         }! z6 q$ c' I, R
  19.     }
    ' D; D7 U' F' b8 I8 E; i
  20. }</i>
复制代码

  v- L. ^; }2 [2 P. Holed_refresh_gram函数先设置页地址,然后写入列地址(也就是纵坐标),然后从0开始写入128个字节,写满该页,最后循环把8页的内容都写入,就实现了整个从STM32显存到OLED显存的拷贝。/ Q' J; T  F( i5 E
oled_refresh_gram函数还调用了oled_wr_byte这个函数,也就是我们接着要介绍的函数:该函数和硬件相关,8080并口模式下该函数定义如下:
$ B7 k3 b) l' i2 z3 {; y9 q( d+ n5 k/ F, P4 i4 y. g
  1. /**
    & L7 ?% \7 S& H3 o
  2. * @brief               向OLED写入一个字节
    # v7 Y& L7 ]! H; K8 N
  3. * @param               data: 要输出的数据4 p" \# y% F5 C& M# k
  4. * @param               cmd: 数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;
    * U. R: D& t8 b. S4 C
  5. * @retval              无  d. l3 ~7 T/ \
  6. */
    2 \; _% q, [" Q2 ^: E4 c
  7. static void oled_wr_byte(uint8_t data, uint8_t cmd)! l( f* N( ^3 _
  8. {
    ' R# L/ X! p  i" D1 E. Y& \
  9.     oled_data_out(data);' @0 e7 \; b# e$ A/ g% Z1 @
  10.     OLED_RS(cmd);
    $ h% @) q0 K$ y% v+ c# G8 C
  11.     OLED_CS(0);
    9 I. J% K" B" Q8 F
  12.     OLED_WR(0);' T4 @* x! G6 _) j
  13.     OLED_WR(1);8 I5 w- K+ }8 A: z6 T* ^9 k1 r0 w9 [
  14.     OLED_CS(1);
    . J6 j+ t8 M" z2 Q# L
  15.     OLED_RS(1);3 j; M" I# i. D% ^% P& r3 }. \+ l' G
  16. }& V: z; H) l+ Q4 z8 C; ?2 T
  17. 8080并口模式下的oled_wr_byte函数还调用oled_data_out函数,其定义如下:4 W9 Q! T$ d5 q, [/ o4 E, v/ E% W
  18. /**' a. x% f4 W; o
  19. * @brief               通过拼凑的方法向OLED输出一个8位数据
    3 N- h- ^3 R0 Y; N
  20. * @param               data: 要输出的数据+ e& W: v% N/ P* f6 K
  21. * @retval              无
    * o$ {' e1 |/ Y$ k$ r
  22. */
    ( B. [7 u$ ]8 D
  23. static void oled_data_out(uint8_t data)% X; H$ C" o. v% X: Y4 X
  24. {
    ! D5 q6 c8 B9 x+ a+ u
  25.     uint16_t dat = data & 0X0F;
    : w) v8 Q8 s* w, a6 J# D
  26.     GPIOC->ODR &= ~(0XF << 6);              /* 清空6~9 */' N8 |+ E: |1 {( j! O/ L
  27.     GPIOC->ODR |= dat << 6;                 /* D[3:0]-->PC[9:6] */+ y# A: e8 K- e! Q8 t
  28. 8 J" ]% }7 d; [7 K7 C7 g" U
  29.     GPIOC->ODR &= ~(0X1 << 11);             /* 清空11 */
    ; m7 A7 ~/ D, c( ]& S$ z
  30.     GPIOC->ODR |= ((data >> 4) & 0x01) << 11;        /* D4 */
    & t. e, E" \0 d$ j

  31. 2 o% y' d4 l+ T: J
  32.     GPIOD->ODR &= ~(0X1 << 3);                          /* 清空3 */$ m  @0 T. H9 x8 R9 m
  33.     GPIOD->ODR |= ((data >> 5) & 0x01) << 3;         /* D5 */
    & M; U0 X6 K& q9 W; l/ Q

  34. + v3 j4 m. B0 X. n" n
  35.     GPIOB->ODR &= ~(0X3<<8);                                   /* 清空8,9 */
    + k( i3 j+ M  r) ]$ q  A
  36.     GPIOB->ODR |= ((data >> 6) & 0x01) << 8;         /* D6 */
    9 R8 [9 h: W  p" G
  37.     GPIOB->ODR |= ((data >> 7) & 0x01) << 9;         /* D7 */
    9 P& Z4 P2 \. k; L$ y' d
  38. }
复制代码

) f, F( m" ^( E* s: K4 S# z& E- Boled_data_out函数的处理方法,就是我们前面说的,因为OLED的D0~D7不是接的连续IO,所以必须将数据,拆分到各个IO,以实现一次完整的数据传输,该函数就是根据我们OLED_D[7:0]具体连接的IO,对数据进行拆分,然后输出给对应位的各个IO,实现并口数据输出。这种方式会降低并口速度,但是我们OLED模块,是单色的,数据量不是很大,所以这种方式也不会造成视觉上的影响,大家可以放心使用,但是如果是TFTLCD,就不推荐了。
# N" l7 I; n+ }0 c. H+ {5 ZSPI模式下该函数定义如下:
* J' U& |. a/ P; F' s; V
# g+ ^! e8 G" s& q7 D- B: m
  1. /**8 Q$ w$ [& h. T4 p) a2 Y$ _; G
  2. * @brief               向OLED写入一个字节
    & t' @7 @6 L7 x  S* q& r
  3. * @param               data: 要输出的数据
    6 D  U3 J) d; j4 {( |
  4. * @param               cmd: 数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;+ V4 Y. m) k+ |& f5 e
  5. * @retval              无
    * U# a% Y$ z0 N. Z* A/ y- A
  6. */
    3 `0 O. c) _% \3 v4 u2 d+ _# K4 n0 \; ^
  7. static void oled_wr_byte(uint8_t data, uint8_t cmd)6 R% [& F' d& m% t; V: n7 n
  8. {! @  M# r3 m& l/ o
  9.     uint8_t i;  J8 m6 z: V' u6 c* o4 ?/ K
  10.     OLED_RS(cmd);   /* 写命令 */
    4 ?# f% J+ d  t
  11.     OLED_CS(0);1 U& o7 c( |' Z5 x  O$ \- C& n% t

  12. ' O( c9 q2 R  J% P4 y1 `
  13.     for (i = 0; i < 8; i++)
    3 J* ^3 M3 F' T8 ?3 r
  14.     {; f1 _' a$ O8 i4 K7 v1 D
  15.         OLED_SCLK(0);! Z" g0 w5 ]1 b7 y  r1 {
  16. # Y8 e7 V5 f  a7 a
  17.         if (data & 0x80)
    ; w, w! u9 x* T" m; P% J, m
  18.         {
    5 d" b, O3 y: ]: u
  19.             OLED_SDIN(1);
    ( M- ^  `: b8 u9 L# y5 B  Z& Q
  20.         }, G0 u/ z+ @- P  I2 W& N' ]
  21.         else 7 K  |+ }) R* T) B9 |% w, g- w! k
  22.         {
    + G5 Q8 g3 c+ p& S6 |0 |! t
  23.             OLED_SDIN(0);
    ) x6 j1 n" l$ C' u; O! E1 @: _* o
  24.         }5 P. ]' w' `+ t6 x5 ]
  25.         OLED_SCLK(1);* l8 `% N! F: q( A) w4 M
  26.         data <<= 1;- l' n2 P' g0 [9 J2 D
  27.     }
    9 }3 p4 x5 T; X7 i1 [0 S! t

  28. % h( O8 j$ d# m, r' J
  29.     OLED_CS(1);
    2 p' `% D5 {# n$ w7 j! M1 A2 d8 U
  30.     OLED_RS(1);
    * U* I+ ]. O$ {( ^. K
  31. }
    ! E' m$ ~% O& |: u( s
复制代码
& }  T) Y1 i% i. D5 G
两种模式下的oled_wr_byte函数形参是一样的。第一个形参data就是要写的内容。第二个形参cmd是通过选用OLED_CMD和OLED_DATA两个宏定义的其中一个,控制选择写命令还是写数据。两种模式下的oled_wr_byte函数的时序操作就是根据上面我们对8080接口以及4线SPI接口的时序来编写的。
: B% V9 L6 v. S* q& Q# N+ k6 mg_oled_gram [128][8]二维数组中的128代表列数(x坐标),而8代表的是页,每页又包含8行,总共64行(y坐标),从高到低对应行数从小到大,如表23.3.2.1所示:. i& n* s2 \6 R" T2 V3 Q; C1 \

0 F, F+ T% l+ J4 U' O 81cce940a19844069841ef46fab67f2b.png ; i, S* b" z# `& Q, _8 ?2 B

4 o! `% b" m. h" i* v表23.3.2.1 OLED_GRAM和OLED屏坐标对应关系* g; C3 E8 l) o/ k1 k$ i
上表中G代表OLED_GRAM,G[0][0]就表示OLED_GRAM[0][0]。比如,我们要在x=3,y=9这个点写入1,则可以用这个句子实现:
' {% |8 g& B% hOLED_GRAM[3][1]|=1<<1;' z' n" M" I: @6 W/ W
一个通用的在点(x,y)置1表达式为:
* W. c1 I5 G! VOLED_GRAM[x][y/8]|=1<<(y%8);
3 ~, H$ q5 ?! O) q+ ^6 a- J$ T其中x的范围为:0127;y的范围为:063。
/ Q6 s: y7 r. v1 g1 J因此,我们可以得出接下来介绍的这个比较重要的函数:OLED画点函数,其定义如下:+ u6 c. G1 f; X$ P1 P

2 ?2 d. N: @- e0 C! }( K/ I
  1. /**
    , b  A6 w: g* c0 X! i5 a
  2. * @brief       OLED画点
    ( g. h. @. D8 {; R' ]
  3. * @param       x  : 0~127
    $ t4 |9 ~3 d4 @0 x
  4. * @param       y  : 0~635 c3 x% a1 s  H* g) w& j% g1 Q
  5. * @param       dot: 1 填充 0,清空
    1 |4 B  K- I" D: h. M
  6. * @retval      无1 `9 Z. E. d' r$ p9 ?
  7. */   ?! e8 W$ Y' b4 Q  d
  8. void oled_draw_point(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t dot)9 C/ S. R' ?( g: Q% A; x7 j
  9. {* V+ _3 i0 f2 [( @1 I8 d
  10.     uint8_t pos, bx, temp = 0;1 x/ D3 x( q& `9 }; c3 ]* \5 x3 q4 u' B

  11. * K8 u$ I. x$ y3 k: B% Y
  12.     if (x > 127 || y > 63) return;  /* 超出范围了 */ " ~/ K6 P% t/ ?

  13. * d7 a, u3 H6 k  ]2 v0 J
  14.     pos = y / 8;     /* 计算GRAM里面的y坐标所在的字节, 每个字节可以存储8个行坐标 */
    2 Y9 j3 l; y2 M+ x1 G

  15. 0 g+ w  ]; \8 O% v$ o( E/ h" I
  16.     bx = y % 8;                /* 取余数,方便计算y在对应字节里面的位置,及行(y)位置 */
    # y8 ^. E& i; Q8 }  k3 D& m1 J1 z
  17.     temp = 1 << bx;         /* 高位表示高行号, 得到y对应的bit位置,将该bit先置1 */* q0 _* m( J7 V0 n# }9 M
  18. $ n) @0 o! Y" M# p3 @
  19.     if (dot)    /* 画实心点 */. v0 |2 w. W9 b1 l2 R
  20.     {- h2 O0 W/ S( }3 j
  21.         g_oled_gram[x][pos] |= temp;* b3 D' {) [  u: F% u3 h. n
  22.     }
    5 D  K7 E' Q  k1 r) z
  23.     else        /* 画空点,即不显示 */& z9 X2 h8 ?6 K+ X
  24.     {
    / l$ v- S  E2 {0 P# L6 m! p: l
  25.         g_oled_gram[x][pos] &= ~temp;
    $ |. g7 z. v( f" r- N4 @( F5 |
  26.     }
    3 c* W$ {, E) |. s3 M
  27. }
复制代码

7 A9 \1 U" E9 d" z5 Q# c" [* V- G3 o该函数有3个形参,前两个是横纵坐标,第三个为要写入1还是0。该函数实现了我们在OLED模块上任意位置画点的功能。
1 l1 `/ {3 r1 [% L6 e! ~. v前面我们知道取模方式是:从上到下,从左到右,高位在前。下面根据取模的方式来编写显示字符oled_show_char函数,其定义如下:" t' Z# f4 c  ^; |/ M- p
7 g3 g0 |; [! W4 p7 v+ E7 F
  1. /**
    7 d; n5 Y) L6 H, w
  2. * @brief       在指定位置显示一个字符,包括部分字符 # s& x5 g! t9 {, ^) j! t
  3. * @param       x   : 0~127
    0 I( m! w5 W  {: P) F5 u! Z
  4. * @param       y   : 0~63
    ) b% \9 Q& d/ a- b1 D3 y0 {
  5. * @param       size: 选择字体 12/16/24
    ; P& F5 `7 H+ d; K( N
  6. * @param       mode: 0,反白显示;1,正常显示
    7 i6 t. x0 g! ?- ]/ F% m8 C6 X: j
  7. * @retval      无+ r3 ~9 Z1 N+ v+ m) d
  8. */
    , Q& b* x4 ^6 l; a" `/ j4 U" e' D; w
  9. void oled_show_char(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr,uint8_t size,uint8_t mode)3 F" M: Q) K7 Z+ _
  10. {  u) i9 ]) u  m
  11.     uint8_t temp, t, t1;
    ! e8 |9 Q/ ^  K
  12.     uint8_t y0 = y;# X4 x: T' t7 b% R2 g2 P" m
  13. uint8_t *pfont = 0;
    * }0 f: E2 {% T- O. }$ y
  14. /* 得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数 */
    ; s* [  |0 q2 N, `: a
  15.     uint8_t csize = (size / 8 + ((size % 8) ? 1 : 0)) * (size / 2); 2 J# t, ~# C* {. H
  16.     chr = chr - ' ';      /* 得到偏移后的值,因为字库是从空格开始存储的,第一个字符是空格 */+ m  P+ _2 G  i3 p
  17. ' _: B& y$ b9 d+ ?
  18.     if (size == 12)       /* 调用1206字体 */
    ( Q5 ^( P( L. v  o/ a+ t/ K+ M
  19.     {
    8 k1 V* M9 m' ^$ Z8 r5 \5 K! p
  20.         pfont = (uint8_t *)oled_asc2_1206[chr];        
    4 B3 C$ W. o3 Q9 K* y
  21.     }
    ( a, o( }0 h/ X; d0 O- J% D3 y# U
  22.     else if (size == 16) /* 调用1608字体 */
    9 b- O3 z% L& J. z0 J8 d/ G; J! T) E
  23.     {
    5 T6 s. y. p5 n6 F. V
  24.         pfont = (uint8_t *)oled_asc2_1608[chr];
    , F: {4 M  z  c2 k
  25.     }6 M7 e$ @6 g9 |* G% G
  26.     else if (size == 24) /* 调用2412字体 */
    - c$ f" h/ O: P. H: a4 t: V
  27.     {
    8 O4 H8 ^3 ]) e! q
  28.         pfont = (uint8_t *)oled_asc2_2412[chr];- p/ n3 S9 O* h) K
  29.     }
    9 s: {! X( `, g* @7 q5 w
  30.     else                    /* 没有的字库 */0 h6 B* L& f( {$ W- t% I
  31.     {1 p, f3 N" F! A" l/ _2 }9 z
  32.         return;   
    ( t' Q4 r, P7 l  C1 w; T' {
  33.     }
    4 L& h$ ?3 w9 y8 ^) A; t+ n3 o

  34. 9 Q" I4 }: ~% R! G. U- ^3 Z
  35.     for (t = 0; t < csize; t++); g3 E$ X/ H3 {
  36.     { 7 h. r# z5 L0 v( D- |3 ?) u
  37.         temp = pfont[t];) J; c& W( E' {" H2 z3 ~
  38.         for (t1 = 0; t1 < 8; t1++); X. U8 M  f: d0 Q, r
  39.         {
    5 T3 z4 n/ ?  G. i. `4 c
  40.             if (temp & 0x80)oled_draw_point(x, y, mode);- _) m, t' o1 z9 Q$ n: Y1 D5 z
  41.             else oled_draw_point(x, y, !mode);9 f4 [, g- ^' {$ ]) [4 `

  42. 5 y6 `$ G7 P% @- L3 v5 N" @
  43.             temp <<= 1;
    6 a3 r5 T" j' {, W  ^" t
  44.             y++;
    7 }3 D& w7 u/ k1 i# G, ?2 z1 m$ k  @
  45. 2 j$ [+ t7 h- I, p: [
  46.             if ((y - y0) == size)
    # A3 o- ?2 k9 w* y- P! l' D# t5 Z' L1 X
  47.             {
    & I, E- G5 K$ k" f: D$ ]& n0 Q& M
  48.                 y = y0;
    4 b9 I, b" L4 p# w3 y
  49.                 x++;7 u2 Z7 H! O8 K& p+ r1 O/ t& D2 D: U
  50.                 break;
      N: ^& `2 l( p. v% ~- w
  51.             }; u4 A2 \% r" J. ]* t/ |3 x
  52.         }
    4 {9 h, l3 G3 x" P+ r
  53.     }, A5 t+ M+ F- r2 h
  54. }
复制代码

% ?/ H3 r: Y4 J' M: C! i$ K该函数为字符以及字符串显示的核心部分,函数中chr = chr - ’ ';这句是要得到在字符点阵数据里面的实际地址,因为我们的取模是从空格键开始的,例如oled_asc2_1206 [0][0],代表的是空格符开始的点阵码。在接下来的代码,我们也是按照从上到小(先y++),从左到右(再x++)的取模方式来编写的,先得到最高位,然后判断是写1还是0,画点;接着读第二位,如此循环,直到一个字符的点阵全部取完为止。这其中涉及到列地址和行地址的自增,根据取模方式来理解,就不难了。
' B; U! o, q, \8 x& f! x2 P' g8 v" @oled.c的内容比较多,其他的函数请大家自行理解,下面开始main.c文件的介绍。: i6 _+ r6 y! e
2. main.c代码
0 ~$ U, Z0 U" w3 C+ h& u7 I在main.c里面编写如下代码:* m# L; g& F+ D

/ S9 g0 t$ k: e; o% b2 D$ }, A
  1. int main(void)) h0 \( w" Y0 O1 o9 A7 U! g5 ?
  2. {$ I7 ]8 E+ `7 q
  3.     uint8_t t = 0;
      t3 K+ [6 y' i& B( k3 U' O
  4.     sys_cache_enable();                             /* 打开L1-Cache */2 ]' U: L& x* Z# f" ~' Z
  5.     HAL_Init();                                       /* 初始化HAL库 */) v/ ]0 o5 i0 v* Y" \7 v1 s9 p
  6.     sys_stm32_clock_init(240, 2, 2, 4);          /* 设置时钟, 480Mhz */
    5 Y3 a6 F- D9 V# ^) V/ _
  7.     delay_init(480);                                 /* 延时初始化 */9 E$ N8 _6 T- s, ~' N
  8.     usart_init(115200);                             /* 串口初始化为115200 *// s8 m" x; E& O9 m+ d
  9.     led_init();                                       /* 初始化LED */( a& E" h& `, l' ~' C3 _3 T
  10.     oled_init();                                      /* 初始化OLED */
    9 D4 F+ \% r4 I2 Y& v# d2 I" ]
  11.     oled_show_string(0, 0, "ALIENTEK", 24);
    # b  z# E" |4 {+ N# L5 }" V# B
  12.     oled_show_string(0, 24, "0.96' OLED TEST", 16);
    5 l- ~: o& T( {8 i7 O
  13.     oled_show_string(0, 40, "ATOM 2020/3/22", 12);
    ( ~- p% n1 |# G  E
  14.     oled_show_string(0, 52, "ASCII:", 12);, I" @$ D9 W6 s; H
  15.     oled_show_string(64, 52, "CODE:", 12);
    : [1 r% e5 X& C! t1 L. h
  16.     oled_refresh_gram();    /* 更新显示到OLED */
      o- a7 {9 `  ^9 o7 h3 u9 Q, X$ r
  17. t = ' ';
    . X- ?. v- K, Z8 V
  18.     while (1)! J- ?9 F4 @$ }: b! h& j: w, D
  19.     {
    & i0 ?& }) R3 a. P; X2 f- x" u
  20.         oled_show_char(36, 52, t, 12, 1);        /* 显示ASCII字符 */, p. F2 G1 y7 k: C
  21.         oled_show_num(94, 52, t, 3, 12);         /* 显示ASCII字符的码值 */
    % V& B6 d9 h+ k6 Z: v) Q
  22.         oled_refresh_gram();                       /* 更新显示到OLED */; U* o+ P, z- j8 {; m# u% `
  23.         t++;$ Z3 J* F- `9 G6 @; s6 }* u7 L) H) z
  24.         if (t > '~')t = ' ';, C6 v2 K9 }( I
  25.         delay_ms(500);+ g! b$ ?2 n: f0 @) B% ^3 t
  26.         LED0_TOGGLE();  /* LED0闪烁 */
    ' j! ~; c& Z1 {! d9 s
  27.     }
    + ?, I) v6 {# M
  28. }
复制代码

8 \- f  g' F! M1 Y, S, UMain.c主要功能就是在OLED上显示一些实验信息字符,然后开始从空格键开始不停的循环显示ASCII字符集,并显示该字符的ASCII值。最后LED0闪烁提示程序正在运行。
+ k" ]$ i. x- C/ J4 {, j% ]23.4 下载验证
( [( f% \# r" w6 |0 ?3 f下载代码后,LED0不停的闪烁,提示程序已经在运行了。同时OLED模块显示ASCII字符集等信息,如图23.4.1所示:( N; O  ]  s# A5 i! Q+ g* ^
/ L; C) I  P& p3 c8 t& Z! W. D  D
6c845089d4294fb18cd1ab691a871a50.png ) n& {6 c7 N; n! r7 F" I# w& n
0 k- b% a, y4 S+ ~$ E# J& v
图23.4.1 OLED显示效果! D, x' V" }% H8 G4 L
OLED显示了三种尺寸的字符:2412(ALIENTEK)、168(0.96’ OLED TEST)和12*6(剩下的内容)。说明我们的实验是成功的,实现了三种不同尺寸ASCII字符的显示,在最后一行不停的显示ASCII字符以及其码值。
$ n0 ~" {4 n1 _3 ~/ G6 i$ ^9 T5 I通过这一章的学习,我们学会了ALIENTEK OLED模块的使用,在调试代码的时候,又多了一种显示信息的途径,在以后的程序编写中,大家可以好好利用。
$ C* d* Y: ^# l5 f————————————————
3 n# _; H+ P5 n) P# l# q! _$ {0 J- x版权声明:正点原子1 f) q# g  o: B2 b2 y
9 c; y" W& X% K* I0 P$ k; u2 \* g
3 |; {3 r  o' y" i3 ^; C8 X
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