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【STM32C0评测】C071:IIC的使用

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戈壁滩上的辉煌 发布时间:2025-5-19 13:03
       I²C(Inter-Integrated Circuit)作为一种广泛应用的串行通信接口,在嵌入式系统开发中常被用于驱动各类传感器及显示模块。本次测试采用I²C接口驱动一款小型OLED显示模块,以实现信息输出功能。2 e. v6 w/ J+ A" H: _
       所使用的OLED模块为Seeed品牌产品,核心规格参数如下:1 Q6 L+ u9 P) {7 G  ?. d4 B. C
       显示分辨率:128×64像素
2 z% _' ~/ z+ m+ w. V$ w# ]       物理尺寸:0.96英寸! v1 H" b6 @  v( [
       显示类型:单色
0 ~2 }( }2 G4 e  r: b5 ]/ a3 {       驱动芯片:SSD1315, ]) z: l2 G/ E0 X$ ]2 N( m. A
       该OLED模块采用有机发光二极管(OLED)自发光技术,其工作原理与液晶显示(LCD)存在本质差异:OLED通过电流驱动有机材料自发辐射光线,无需背光模组即可实现高对比度显示;而LCD则依赖液晶分子偏转控制背光透射率。尽管显示机制不同,但SSD1315驱动芯片的初始化流程与部分IPS-TFT液晶模块存在相似性,均需通过寄存器配置完成显示参数设置。
6 P1 @8 w3 w5 s& C4 T  F, V       SSD1315作为集成化CMOS OLED/PLED驱动控制器,具备以下技术特性:( E- S8 V/ Y9 `. g
       内置128×64位图形显示数据RAM(GDDRAM)# n5 b1 @& o# G- H, W2 b
       支持行列扫描驱动控制* i2 k3 h, L  \) L  O; N8 H# y  j) c
       集成对比度调节、显示偏移等配置寄存器
- h1 i# X% W/ M9 y* b7 C7 c* }2 e       提供硬件复位与软件复位功能* t8 O' I4 i7 k2 a8 o/ x
       在硬件接口设计层面,SSD1315驱动的OLED模块存在两种典型配置方案:
+ a4 a7 A4 x, w- x. ~- r7 F! b       方案一:四线制接口(含DC引脚)
4 o  ]" {) d4 U) ]: [4 }6 o7 W       信号线:SCL(时钟)、SDA(数据)、DC(数据/命令选择)、RES(复位)
+ l7 b1 r6 W2 V# [% ?  \* o! |7 Z       控制机制:主控芯片通过DC引脚电平状态区分传输类型(高电平=数据,低电平=命令)
! \  Z# R3 p& K6 u5 i  a       典型应用:SPI接口或带GPIO扩展的I²C主控
) g9 @' y& Q  y& N9 u3 x       方案二:三线制接口(无DC引脚)6 O$ k! C) S. R- F5 Y5 l4 z$ u
       信号线:SCL、SDA、RES
8 p0 ]6 C1 v9 w8 H       控制机制:在每个数据包前插入1位控制位(0=命令,1=数据)
0 T8 [; G9 H& G9 S       协议要求:严格遵循I²C从机地址+控制位+数据帧的传输时序% g) r1 w- K8 ]2 r- g
       鉴于本模块仅提供I²C接口(SCL/SDA)及电源引脚(VCC/GND),必须采用三线制非DC方案。此时需特别注意:5 T- G9 Q; ]7 f+ |
       每个I²C事务需包含:9 O; Q+ b6 x8 T6 L8 }) d0 G% {
       起始条件(S)2 L( J' A/ B! l" E% ^0 T3 d
       从机地址(0x3C,7位地址+R/W=0)
' A. n# G% A- t" G: O" |       控制位(D/C,最高位)5 A/ y& |& p# ]. \7 [8 i0 N
       8位有效数据% @7 u# O. R) Y5 k' I
       停止条件(P): @3 N" V( S; ?. a
       命令与数据传输需严格遵循SSD1315数据手册定义的时序要求;
! Y1 o$ Y# `2 K/ _2 _1 i+ M- l/ a" f       初始化序列需包含显示模式设置、列地址映射、页地址设置等关键指令;' y6 W% }, A1 J: ?) ^, t6 N1 W3 W
       该方案在硬件设计上简化了引脚占用,但增加了协议处理的复杂度,需通过软件实现控制位与有效数据的分时传输。实际开发中,建议基于成熟I²C驱动库进行二次开发,或者GPIO模拟IIC接口控制也比较好控制。$ U  j7 g- E2 O
       本次设计采用硬件IIC接口,尽管个人倾向于使用IO口模拟方式控制,但硬件IIC现在在STM32CubeMX中的配置过程已经非常便捷了:
+ H/ z" i/ h* }- _' X7 F2 h* Q: E
1.png
$ Q% I3 T1 u/ N6 \) b, v

7 |+ n7 l! G' R/ z5 T       启动IIC后,直接就可以,采用常规模式100K的速度,什么都不用配置,初始化也不用像定时器那样需要启动,我们直接用一下进行适配就OK了,默认也是7位地址的:
7 }$ E+ O" y8 B% j; O& p
  1. void OLED_WR_CMD(uint8_t cmd)  D8 I4 @0 y' j' g: m4 Y) s8 w
  2. {
    2 S) I5 V$ |! F$ h! O
  3.     HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1 ,0x78,0x00,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&cmd,1,0x100);  ^  r& G: C: y6 Y6 }# a* |
  4. }% t! c8 k1 O1 c4 b5 O, W# `

  5. 8 j0 U9 ^" k- k* G3 W4 R
  6. void OLED_WR_DATA(uint8_t data)! W& S- [' H3 m; s. I  ~: d* J" B1 C
  7. {
    - [6 M& f1 o! H9 y
  8.     HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1 ,0x78,0x40,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&data,1,0x100);/ V- j( }( K- ~# ]
  9. }
复制代码
      在SSD1315驱动开发过程中,核心要素聚焦于网络资源的高效利用与寄存器配置的精确性。中景园官方例程为初始化流程提供了重要指导,该流程是确保显示功能实现的基础。显示操作本质上并不繁复,其核心在于完成初始化步骤后,准确执行预设位置的显示指令。鉴于显示区域的空间限制,采用英文内容呈现能更有效地利用显示资源,同时维护显示的连贯性和清晰度,接下来进行字符串显示,具体展示内容为“STM32C071”,简要呈现效果如下:8 [8 _+ }8 U7 B6 g) V
2.png 2 Z( _& i4 h" L8 ]6 L& H! V1 I% N
/ H8 U7 m7 _: \" b  `" Z  |/ `8 [8 u

* {! ?) ?( {( t5 F+ [! w3 x) E4 k; w, V4 R
% l3 X$ z$ j# Y+ ~
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