STM32之OLED显示

一、模块介绍

1、常见的显示设备

LED、数码管、点阵、LCD屏(1602/12864)、OLED屏(消费电子)

2、OLED屏的概述

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）。因为具备轻薄、省电等特性，因此从2003 年开始，这种显示设备在 MP3 播放器上得到了广泛应用，而对于同属数码类产品的 DC与手机，此前只是在一些展会上展示过采用 OLED 屏幕的工程样品。自 2007 年后，寿命得到很大提高，具备了许多 LCD 不可比拟的优势。

3、特性

型号：SH1106

尺寸：132 * 64个像素点（前两列和最后的两列显示不了东西）

像素点：一帧画面所能表示的最小的显示单位。

分辨率：横向像素点的个数 * 竖向像素点个数

通信方式：

硬线接线四线SPI的通信方式

二、硬件分析

1、引脚分布

A0管脚如果是低电平就是发送命令过去

A0管脚如果是高电平就是发送显示数据过去

OLED_SCL -- 时钟线

（MOSI）OLED_SI -- 输入对于OLED的驱动芯片

OLED_CS -- 片选线

OLED_RES -- 复位管脚

OLED_D/C -- 命令或数据引脚

IO口模拟SPI

使用SPI控制器

三、SPI通信

1、通信特点

4线SPI：同步串行全双工

3线SPI：同步串行半双工

2、通信速度

几十Mhz以上

3、通信模式

MODE0和MODE3:上升沿接收数据，下降沿发送数据

MODE1和MODE2：下降沿接收数据，上升沿发送数据

器件支持MODE0模式也支持MODE3，支持MODE1模式也支持MODE2

4、通讯图

四、软件编写

1、时序图

1. CS线要拉低
2. SPI符合模式0或者模式3，上升沿接收数据，下降沿发送数据
3. A0线拉低代表把刚刚传输过去的八位数据给到命令寄存器里，拉高代表传输到显存

2、OLED相关命令

假如现在想要从第1页开始显示就要把0xB0的指令发送出去

设置列地址分为了高四字节和低四字节

如果要去设置列地址就要分两次命令发送

当前如果要在第1列显示数据：

发送低位的列地址就是00

发送高位的列地址就是10

3、字模提取:

4、图像提取

五、流程

1、初始化GPIO口

复用功能

复用到哪里

PB3 -- SCL -- SPI1_SCL

PB5 -- SI -- SPI1_MOSI

PB13 -- RES -- 推挽输出

PB7 -- CS --? 推挽输出

PA15 -- DC --? 推挽输出

2、初始化SPI控制器

使用库函数：

先打开外设时钟

找Init函数

#include "spi.h"

/****************************
函数功能：SPI管脚初始化
函数形参：u32 nms
函数返回值：void
函数说明：
PB3 -- SCL -- SPI1_SCL
PB5 -- SI -- SPI1_MOSI
PB13 -- RES -- 推挽输出
PB7 -- CS --  推挽输出
PA15 -- DC --  推挽输出
****************************/
void Spi_Port_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;//定义了一个结构体变量
	SPI_InitTypeDef   SPI_InitStruct;  
	//1. 打开GPIOA的时钟
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	//2. 配置GPIO口功能
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//配置输出模式
	GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//配置为推挽
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_13;//选择7号管脚
	GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//无上下拉
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;//低速
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); 
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;//选择15号管脚
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); 
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//配置复用模式
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_5;//选择3和5号管脚
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); 
	
	//3.复用到哪里
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_SPI1);
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1);
	
	//4.SPI控制器初始化
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1,ENABLE);
	SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2;//选择二分频
	SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;//前沿采集
	SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;//空闲时为低电平
	SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;//8位数据为一帧
	SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//选择全双工
	SPI_InitStruct.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//高位先发
	SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;//主模式
	SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;//软件从模式管理
	SPI_Init(SPI1,&SPI_InitStruct);
	
	SPI_Cmd(SPI1,ENABLE);//使能SPI1

}

/****************************
函数功能：SPI发送一个字节数据
函数形参：u8 data
函数返回值：void
函数说明：
		
****************************/
void Spi_SendByte(u8 data)
{
	while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET)//当前发送缓冲区为空才能跳出循环
	{
			
	}
	SPI_I2S_SendData(SPI1,data);//发送数据
	
	while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1,SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET)//当前接收缓冲区为空才能跳出循环
	{
			
	}
	SPI_I2S_ReceiveData(SPI1);//接收数据

}

#include "oled.h"

/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   OLED_writeByte
* 功能描述  ：   oled字节写，向SH1106写入一个字节。 
* 参数说明  ：   dat:要写入的数据/命令
* cmd:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :
**********************************************************************************************************/
void OLED_writeByte(u8 dat, u8 cmd)
{	
	cmd ? OLED_DC_SET() : OLED_DC_CLR();	
		
	OLED_select();		 
	
	Spi_SendByte(dat);
	
	OLED_deSelect();
} 

/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   OLED_clear
* 功能描述  ：   清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!	 
* 参数说明  ：   none
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :
 OLED;8页，每页132字节，
清屏：首先清除第1页，从第一个字节开始
                2
前面 & 后面 4列 因边框问题不处理
**********************************************************************************************************/
void OLED_clear(void)  
{  
	u8 i,n;		    
	for(i=0;i<8;i++)  //8页
	{  
		OLED_writeByte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址（0~7）
		//从第2列(0x02)开始
		OLED_writeByte (0x02,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
		OLED_writeByte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址   
		for(n=0; n<130; n++)//到第130列
		{
			OLED_writeByte(0,OLED_DATA);   //息屏整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!	
		}
	} //更新显示
}   

/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   Oled_init
* 功能描述  ：   oled初始化 
* 参数说明  ：   none
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :
**********************************************************************************************************/
				    
void Oled_init(void)
{ 
	Spi_Port_Init();	//管脚初始化
	OLED_RES_L;
	Delay_ms(100);
	OLED_RES_H;
	
	
	OLED_writeByte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
	OLED_writeByte(0x02,OLED_CMD);//---SET low column address
	OLED_writeByte(0x10,OLED_CMD);//---SET high column address
	OLED_writeByte(0x40,OLED_CMD);//--SET start line address  SET Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
	OLED_writeByte(0x81,OLED_CMD);//--SET contrast control register
	OLED_writeByte(0xCF,OLED_CMD); // SET SEG Output Current Brightness
	OLED_writeByte(0xA1,OLED_CMD);//--SET SEG/Column Mapping     0xa0左右反置 0xa1正常
	OLED_writeByte(0xC8,OLED_CMD);//SET COM/Row Scan Direction   0xc0上下反置 0xc8正常
	OLED_writeByte(0xA6,OLED_CMD);//--SET normal display
	OLED_writeByte(0xA8,OLED_CMD);//--SET multiplex ratio(1 to 64)
	OLED_writeByte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
	OLED_writeByte(0xD3,OLED_CMD);//-SET display offSET	Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
	OLED_writeByte(0x00,OLED_CMD);//-not offSET
	OLED_writeByte(0xd5,OLED_CMD);//--SET display clock divide ratio/oscillator frequency
	OLED_writeByte(0x80,OLED_CMD);//--SET divide ratio, SET Clock as 100 Frames/Sec
	OLED_writeByte(0xD9,OLED_CMD);//--SET pre-charge period
	OLED_writeByte(0xF1,OLED_CMD);//SET Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
	OLED_writeByte(0xDA,OLED_CMD);//--SET com pins hardware configuration
	OLED_writeByte(0x12,OLED_CMD);
	OLED_writeByte(0xDB,OLED_CMD);//--SET vcomh
	OLED_writeByte(0x40,OLED_CMD);//SET VCOM Deselect Level
	OLED_writeByte(0x20,OLED_CMD);//-SET Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
	OLED_writeByte(0x02,OLED_CMD);//
	OLED_writeByte(0x8D,OLED_CMD);//--SET Charge Pump enable/disable
	OLED_writeByte(0x14,OLED_CMD);//--SET(0x10) disable
	OLED_writeByte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
	OLED_writeByte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7) 
	OLED_writeByte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel
	
	OLED_writeByte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/ 
	OLED_clear();	
}  

/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   OLED_setPos
* 功能描述  ：   
* 参数说明  ：  
	X: 列坐标  0----131
	Y: 页坐标  0----7
	列总共由8个位组成
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :  
                       
                        
**********************************************************************************************************/
void OLED_setPos(unsigned char x, unsigned char y) //34 - 0010 0010
{ 
	x += 2;//SSH1106 要加这个
	y &= 7;//保证页的地址不超
	OLED_writeByte(0xb0+y,OLED_CMD); //设置页地址
	
	OLED_writeByte(((x&0xf0)>>4)|0x10, OLED_CMD);//设置显示位置—列高地址
	//0010 0010 & 1111 0000
	//0010 0000 >> 4 -- 0000 0010
	
	OLED_writeByte((x&0x0f),OLED_CMD); 
	//0010 0010 & 0000 1111 -- 0000 0010
}  



/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   Show_Signal_Word
* 功能描述  ：   显示单个字符
* 参数说明  ：   u8 page, u8 col, u8 ch
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :
**********************************************************************************************************/
void Show_Signal_Word(u8 page, u8 col, u8 ch)//'a' -- 97
{
	u8 i;
	u8 n;
	u8 index = ch - ' ';//得到当前这个字符在ASCII_816的位置,97 - 32 = 65
	if(col > 120)
	{
		col = 0;
		page += 2;
	}
	OLED_setPos(col,page);
	//由于一页只有八行，一个字符有16行，所以需要换两页
	
	for(i = 0; i < 2; i++)
	{
		//由于一个字符只有8列
		for(n=0; n< 8; n++)//到第130列
		{
			OLED_writeByte(ASCII_816[index*16 + i*8 + n],OLED_DATA);   //息屏整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!	
		}
		OLED_setPos(col,page+1);
	}
}


/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   Show_String
* 功能描述  ：   显示字符串
* 参数说明  ：   u8 page, u8 col, u8 *str, u8 num
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :
**********************************************************************************************************/
void Show_String(u8 page, u8 col, u8 *str, u8 num)//"sakdjfhjk",0
{
	u8 i;
	OLED_setPos(col,page);
	for(i = 0; i < num; i++)
	{
		Show_Signal_Word(page,col,*str);
		str++;
		col += 8;//为了保证下一个字符和前一个字符不重合，根据字体大小所以+8
		if(col > 120)
		{
			col = 0;
			page += 2;
		}
		OLED_setPos(col,page);
	}
}


/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   Show_Chinese
* 功能描述  ：   显示字符串
* 参数说明  ：   u8 page, u8 col, u8 *str, u8 num
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :
**********************************************************************************************************/
void Show_Chinese( u8 page, u8 col, u8 *str, u8 num)
{
	u8 i,j;
	u8 n;
	if(col > 112)
	{
		col = 0;
		page += 2;
	}
	OLED_setPos(col,page);
	
	for(j = 0; j < num; j++)
	{
		for(i = 0; i < 2; i++)
		{
			//由于一个字符只有8列
			for(n=0; n < 16; n++)//代表有16列的数据
			{
				OLED_writeByte(str[j *32 + i*16 + n],OLED_DATA);   //息屏整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!	
			}
			OLED_setPos(col,page+1);
		}
		col += 16;
		if(col > 112)
		{
			col = 0;
			page += 2;
		}
		OLED_setPos(col,page);
	}
}

/**********************************************************************************************************
* 函数名    ：   Show_Pic
* 功能描述  ：   显示图片
* 参数说明  ：   u8 page, u8 col, u8 *pic
* 返回值说明：   none
* 修改记录  ： 
* 其他      :
**********************************************************************************************************/
void Show_Pic(u8 page, u8 col, u8 *pic)
{
	u8 weight = pic[2];
	u8 height = pic[4];
	u8 i,j;
	pic += 6;//先偏移掉数据头的数据
	if(weight > 129 - col)
	{
		col = 0;
		page += 2;
	}
	OLED_setPos(col,page);
	for(i = 0; i < height / 8; i++)
	{
		for(j = 0;j < weight; j++)
		{
			OLED_writeByte(*pic,OLED_DATA);
			pic++;
		}
		page += 1;
		OLED_setPos(col,page);
	}
	
}

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