【STM32WB5MM-DK | Zephyr】3、OLED驱动

本文将介绍如何使用zephyr的display来驱动开发板的OLED屏

1. 硬件与原理图分析

开发板上的OLED通过spi1连接。

通过分析整理，开发板与OLED的连接如下表：

2. 设备树

使用shell的基础工程，创建boards\stm32wb5mm_dk.overlay，内容如下：

/{
	chosen {
		zephyr,display = &oled; /* display API 通过 chosen 找默认屏 */
	};
};

&spi1 {
	status = "okay";
	pinctrl-0 = <&spi1_sck_pa1 &spi1_mosi_pa7>;
	pinctrl-names = "default";
	cs-gpios = <&gpioh 0 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* 片选引脚 PH0 */

	oled: ssd1306@0 {
		compatible = "solomon,ssd1306";
		reg = <0>; /* 片选为 0 */
		spi-max-frequency = <10000000>;
		width = <128>;
		height = <64>;
		segment-offset = <0>;
		page-offset = <0>;
		display-offset = <0>;
		multiplex-ratio = <63>;
		segment-remap;
		com-invdir;
		prechargep = <0x22>;
		data-cmd-gpios = <&gpioc 9 GPIO_ACTIVE_HIGH>; /* 数据命令选择引脚 PC9 */
		reset-gpios = <&gpioc 8 GPIO_ACTIVE_LOW>; /* 复位引脚 PC8 */
	};
};

说明：开发板上的显示屏，根据官方的手册他的芯片为SSD1315，但是zephyr没有这个驱动，他的大多数与ssd1306都是通用的，因此先用ssd1306来驱动。

在这里根据原理图，定义的sck mosi,cs,rst,dc这几个重要的选择。

4. 配置文件prj.conf

CONFIG_SHELL=y
CONFIG_SHELL_BACKEND_SERIAL=y

# 串口控制台、日志
CONFIG_CONSOLE=y
CONFIG_LOG=y
CONFIG_UART_CONSOLE=y
CONFIG_SERIAL=y
CONFIG_LOG_DEFAULT_LEVEL=3

# shell 增强（tab补全、历史命令、命令别名）
CONFIG_SHELL_TAB=y
CONFIG_SHELL_HISTORY=y
CONFIG_SHELL_HISTORY_BUFFER=512

# 栈大小
CONFIG_MAIN_STACK_SIZE=2048
CONFIG_SHELL_STACK_SIZE=1024

# reboot 命令需要内核的复位支持
CONFIG_REBOOT=y

CONFIG_DISPLAY=y
CONFIG_SPI=y

CONFIG_CHARACTER_FRAMEBUFFER=y

# CFB 使用 k_malloc 分配帧缓冲，需要内核堆
CONFIG_HEAP_MEM_POOL_SIZE=2048

在prj.conf中开启了DISPLAY与SPI，特别注意的是需要添加cfb的k_malloc帖缓冲。

5. main.c的测试代码

#include <zephyr/kernel.h>
#include <zephyr/shell/shell.h>
#include <zephyr/sys/printk.h>
#include <zephyr/sys/reboot.h>
#include <zephyr/drivers/display.h>
#include <zephyr/display/cfb.h>

const struct device *dev = DEVICE_DT_GET(DT_CHOSEN(zephyr_display));

static int cmd_hello(const struct shell *shell, size_t argc, char **argv)
{
    shell_print(shell, "Hello from shell demo, stm32wb5mm_dk!");
    return 0;
}

static int cmd_reboot(const struct shell *shell, size_t argc, char **argv)
{
    shell_print(shell, "Rebooting the system...");
    sys_reboot(SYS_REBOOT_COLD);
    return 0;
}

SHELL_CMD_REGISTER(hello, NULL, "Print hello message", cmd_hello);
SHELL_CMD_REGISTER(reboot, NULL, "Reboot the system", cmd_reboot);

int main(void)
{
    printk("OLED demo application started.\n");
    if (!device_is_ready(dev)) {
        printk("Display device not ready\n");
        return -ENODEV;
    }

    display_set_pixel_format(dev, PIXEL_FORMAT_MONO01);
    display_blanking_off(dev);

    if (cfb_framebuffer_init(dev)) {
        printk("cfb_framebuffer_init failed\n");
        return -EIO;
    }
    cfb_framebuffer_clear(dev, true);
    cfb_print(dev, "hello Zephyr", 0, 0);
    cfb_print(dev, "OLED demo", 0, 16);
    cfb_framebuffer_finalize(dev);
    return 0;
}

在测试代码主，先引入头文件

#include <zephyr/drivers/display.h>
#include <zephyr/display/cfb.h>

再定义设备句柄：const struct device *dev = DEVICE_DT_GET(DT_CHOSEN(zephyr_display));

如果顺利的拿到设备ssd1306，则使用cfb_print+cfb_framebuffer_finalize进行输出。

实现效果：

总结

zephyr提供了display，我们只需要配置spi以及dc/rst就可以轻松实现OLED的驱动。