硬件IIC控制OLED屏幕

继上篇速成MSP432后,笔者开始调试使用IIC通信控制的OLED显示屏时,但遇到了极大的阻碍(被中断相关问题困扰),而在网络上发现几乎所有的实现代码都是采用GPIO模拟IIC的方案,所以笔者认为很有必要分享一下这篇开发经历

认识IIC通信

我们分为两个部分来学习:IIC标准和具体的在MSP432上的IIC实现

IIC标准

下图是IIC的总线拓扑,可以看出只有两根信号线:数据(SDA)和时钟(SCL)。可以有任意个设备挂在这对总线上,同时注意到有两个电阻上拉到Vcc,这是因为IIC的IO端口是开漏输出的(见下面具体实现),所以这也带来了IIC的两大优越特性:

  • 线与:同一线上所有设备都推高才为高电平,任一设备拉低就必为低
  • 热拔插:可以带电拔、插总线上的IIC设备

IIC总线拓扑

一次IIC通信的帧结构如下所示,总线上主机发出一个起始信号(’S’);然后发7位从机(Slave)地址和一位读写控制位(0写1读),接着主机释放数据线,等待从机应答;若收到应答,则继续发数据,并且每一字节数据后面都跟一个从机应答;通信最后,主机发停止信号。

注意:应答是相对的!若是主机发数据,则由从机发应答;若是从机发数据(相当于主机读数据),则由主机发应答信号。

IIC协议

那么上面说的几大信号:起始、应答、停止是什么意思呢?这就要用到IIC总线线与的特性并同时观察下图所示的IIC信号:

  • 释放总线:线与的特性就是所有设备都拉高,在总线上才体现高电平;所以释放总线就是所有的设备都给高信号,这时总线表现高电平,为空闲状态
  • 起始信号:在总线空闲情况下(都高电平),数据线(SDA)拉低
  • 应答信号:发送完一字节后,发送机释放总线,从机拉低
  • 结束信号:在时钟线高电平时,数据线发送一个上升沿。发送后总线回到空闲状态

这里注意观察到,在时钟线高电平时,下降沿表示起始、上升沿表示结束;所以在传输数据时,时钟线高电平时读数据,时钟线低电平时改变数据线电平

IIC信号

上面的IIC协议中从机地址为7位,在一些特殊的设备中,升级版的IIC设备支持10位地址,通信协议结构如下图:

10位地址

MSP432的IIC

认识完了IIC的通信,现在我们学习一波MSP432中IIC实例的硬件实现原理,下图为MSP432的IIC外设架构图:

MSP432IIC架构

底层还是很好理解的,就是两个移位器:

  • 接收移位器:输入为SDA,SCL为触发时钟源,收其8位了就放进接收缓存寄存器
  • 发送移位器:从发送缓存寄存器拿数据,SCL为触发时钟逐位输出到SDA

注意到发送移位器(Transmit Shift Register)的输出是通过一个开漏的MOS输出到SDA脚的,而接收移位器(Receive Shift Register)直接从SDA拿数据进逻辑门。所以,我们重新绘制IIC的多设备拓扑图,如下:

IIC多设备

至此,相信你对IIC总线理解已经非常深刻了,开始实战环节了!

上述选用MSP432的实现原理是为了方便理解,实际上理解后所有芯片都是通用的

OLED是啥

OLED显示屏(点亮后)就是下面这个样子,其实和普通的显示屏看起来也没啥区别。但是从物理底层上来说,OLED全称:有机电激光显示二极管(Organic Light-Emitting Diode),发光是驱动后单像素点自发光的现象,无需背光板(其他光源)。

OLED显示屏

当然,OLED其实只是个发光点阵,并不能直接被单片机使用IIC控制,所以一般通常是经过专门控制芯片驱动的,笔者买的这个模块是集成的SH1106方案,具体参数如下:

SH1106

这个片子的架构也很简单(虽然看起来很多),内部有一个132x64的RAM直接映射为OLED屏幕点阵数据,然后左上角是辅助电源,下半部分是通信接口,右上部分是OLED驱动。

SH1106架构

这个片子支持很多种和主机通信的接口:8080、SPI和我们选用的IIC。在IIC模式下,片子的配置如下,笔者选用的模块已经把各个引脚电平都拉好了,对外引出了SCL和SDA两个通信脚和电源脚。

SH1106IIC

这个片子的IIC读写协议倒是略有特色,为了区分设置命令和显示数据,加了控制字节(control byte)。下图描述的算是很清楚了,如果发送控制字节0x00意思就是后面发一串(Co=0)的命令(DC=0);如果控制字节是0xc0意思就是后面发一个数据(DC=1)并有后续控制字节(Co=1)。

SH1106协议

然后就是显存RAM和屏幕的映射关系与读写方式,如下图所示,这个132x64的点阵被分为了8个页(Page),每个页包括132x8bit数据,也就是相当于把屏幕分为了8行进行操作。

这样设计的好处在下面很快就会见到🎈使用命令设置页内的段顺序等,可以很容易实现屏幕滚动等操作而不进行很多计算

SH1106RAM

接下来,就让我们看看SH1106这个片子到底支持哪些控制命令。下表列出了手册中说明的所有命令,其中:列地址设置、启动显示、页地址设置命令是让屏幕显示内容的3个基础命令,设置显示起始行命令可以很容易实现滚动显示。每个命令具体的用途和位信息参见下表

SH1106命令

SH1106命令

控制OLED

接下来就到了实战调试的时候了,我们先把IIC发数据的代码测试好,然后对OLED(SH1106)进行操作

MSP432中断实现IIC连发

Ti官方发布的IIC接口有:

  • 初始化(主机模式):I2C_initMaster
  • 设置目标从机地址:I2C_setSlaveAddress
  • 设置通信模式:I2C_setMode
  • 模块启动:I2C_enableModule
  • 开始多字节数据发送:I2C_masterSendMultiByteStart
  • 发送下一个字节数据:I2C_masterSendMultiByteNext
  • 结束发送:I2C_masterSendMultiByteStop

NOTE:笔者在实际代码中,每个接口的调用前都加了MAP_前缀,这样是为了让编译器自动选择是调用函数版本的接口还是432内部ROM程序的接口(更快更轻量)。读者可以尝试打开(Ti驱动库)头文件rom_map.h查看详细实现

使用上述接口的情况下,我们可以编写如下的IIC连发函数,共有2个接口(初始化、发送)和1个硬件中断函数。

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#include "BSP.h"

#define OLED_IIC_ADDRESS 0x3c // OLED屏幕地址

/**
* @brief IIC配置常量
*/
static const eUSCI_I2C_MasterConfig i2cConfig =
{
EUSCI_B_I2C_CLOCKSOURCE_SMCLK, // SMCLK Clock Source
48000000, // SMCLK = 48MHz
EUSCI_B_I2C_SET_DATA_RATE_400KBPS, // Desired I2C Clock of 400khz
0, // No byte counter threshold
EUSCI_B_I2C_NO_AUTO_STOP // No Autostop
};

static uint32_t _OLED_IIC_sending = 0; // 剩余要发送的数据量
static uint8_t * _OLED_IIC_sendingPtr = 0; // 数据指针

/**
* @brief 初始化IIC设备
* @note
* @author 江榕煜
* @param None
* @ret None
*/
void IIC4OLED_init(void)
{
// P1.6 映射为IIC.SDA
// P1.7 映射为IIC.SCL
MAP_GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(GPIO_PORT_P1,
GPIO_PIN6 + GPIO_PIN7, GPIO_PRIMARY_MODULE_FUNCTION);

// IIC外设参数初始化配置
MAP_I2C_initMaster(EUSCI_B0_BASE, &i2cConfig);

// 设置(目标通信)从机地址
MAP_I2C_setSlaveAddress(EUSCI_B0_BASE, OLED_IIC_ADDRESS);
// 发送数据模式
MAP_I2C_setMode(EUSCI_B0_BASE, EUSCI_B_I2C_TRANSMIT_MODE);

// 使能IIC实例
MAP_I2C_enableModule(EUSCI_B0_BASE);

// 清楚中断标志位,防止误促发中断
MAP_I2C_clearInterruptFlag(EUSCI_B0_BASE,
EUSCI_B_I2C_TRANSMIT_INTERRUPT0 + EUSCI_B_I2C_NAK_INTERRUPT);
// 使能中断
MAP_I2C_enableInterrupt(EUSCI_B0_BASE,
EUSCI_B_I2C_TRANSMIT_INTERRUPT0 + EUSCI_B_I2C_NAK_INTERRUPT);
MAP_Interrupt_enableInterrupt(INT_EUSCIB0);
}

/**
* @brief 发送数据给OLED
* @note 使用中断连发数据
* 但是会阻塞等待上一次调用
* @author 江榕煜
* @param
* dataPtr(uint8_t *) 发送数据内存地址
* dataSize(uint32_t) 发送数据大小
* @ret None
*/
void IIC4OLED_send(uint8_t * dataPtr, uint32_t dataSize)
{
// 确保IIC是空闲的
// while (MAP_I2C_masterIsStopSent(EUSCI_B0_BASE) == EUSCI_B_I2C_SENDING_STOP);
while(_OLED_IIC_sending);

if(dataSize)
{
// 中断续发变量初始化
_OLED_IIC_sending = dataSize - 1;
_OLED_IIC_sendingPtr = dataPtr + 1;

// 启动多字节数据发送
MAP_I2C_masterSendMultiByteStart(EUSCI_B0_BASE, dataPtr[0]);
}
}

/**
* @brief IIC中断处理函数
*/
void EUSCIB0_IRQHandler(void)
{
// 中断状态
uint_fast16_t status;
status = MAP_I2C_getEnabledInterruptStatus(EUSCI_B0_BASE);

// 没接收到应答(ACK)信号
if (status & EUSCI_B_I2C_NAK_INTERRUPT)
{
// 清除中断
MAP_I2C_clearInterruptFlag(EUSCI_B0_BASE,EUSCI_B_I2C_NAK_INTERRUPT);

/* ---处理--- */
}

// 接收中断
if (status & EUSCI_B_I2C_RECEIVE_INTERRUPT0)
{
// 清除中断
MAP_I2C_clearInterruptFlag(EUSCI_B0_BASE,EUSCI_B_I2C_RECEIVE_INTERRUPT0);
// 失能中断
MAP_I2C_disableInterrupt(EUSCI_B0_BASE,
EUSCI_B_I2C_RECEIVE_INTERRUPT0);
}

// 发送完成中断
if(status & EUSCI_B_I2C_TRANSMIT_INTERRUPT0)
{
// 清除中断
MAP_I2C_clearInterruptFlag(EUSCI_B0_BASE,EUSCI_B_I2C_TRANSMIT_INTERRUPT0);

/* ---发送完成中断处理--- */
if(_OLED_IIC_sending == 0) // 发完了
{
_OLED_IIC_sendingPtr = 0; // 指针处理
MAP_I2C_masterSendMultiByteStop(EUSCI_B0_BASE); // 发送IIC结束信号
}
else if(_OLED_IIC_sending == 1) // 还有一个就发完了
{
MAP_I2C_masterSendMultiByteFinish(EUSCI_B0_BASE, // 发送完下一个信号自动跟上结束信号
*_OLED_IIC_sendingPtr);

_OLED_IIC_sendingPtr = 0; // 指针处理
_OLED_IIC_sending = 0;
}
else { // 还有很多数据待发
MAP_I2C_masterSendMultiByteNext(EUSCI_B0_BASE, // 放一个数据到发送寄存器
*_OLED_IIC_sendingPtr);
_OLED_IIC_sendingPtr++; // 指针迭代
_OLED_IIC_sending--; // 计数器自减
}
}

// 发送结束中断
if (status & EUSCI_B_I2C_STOP_INTERRUPT)
{
MAP_I2C_clearInterruptFlag(EUSCI_B0_BASE,EUSCI_B_I2C_STOP_INTERRUPT);
}
}

只要没有玄学问题,上代码读者可以直接抄走用,没有任何问题。不依赖开发环境只使用了Ti官方的接口。

OLED显示字符

现在我们回到OLED的手册上来,建议读者先通读SH1106的数据手册,大概对每个命令都有一定的了解。笔者将这个片子的所有命令做成了一个头文件OLED_SH1106.h

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/**
* OLED_SH1106.h - The C head file of the OLED Screen(SH1106) driver
* NOTE: This file is based on C99
* Up to now,this file only has instructions.
*
* Copyright (c) 2020-2021, FOSH Project
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*
* Change Logs:
* Date Author Notes mail
* 2021-04-30 江榕煜 first version 2373180028@qq.com
**/
#ifndef __OLED_SH1106_H__
#define __OLED_SH1106_H__

#include "stdint.h"

/* --- SH1106芯片内部指令集定义 --- */

#define SetColAddrLow_SH1106 0x00 // 后四位使用逻辑或|修改
#define SetColAddrHigh_SH1106 0x10 // 后四位使用逻辑或|修改

#define SetDCDCVol_SH1106 0x30 // 后两位使用逻辑或|修改

#define SetDispStarLine_SH1106 0x40 // 后6位使用逻辑或|修改

#define SetContrast_SH1106 0x8100 // 双字节结构:后一字节数据

#define SegRightRot_SH1106 0xa0 // 段地址右旋循环
#define SegLeftRot_SH1106 0xa1 // 段地址左旋循环

#define EntireDispOff_SH1106 0xa4 // 普通显示(禁用全显示测试功能)
#define EntireDispOn_SH1106 0xa5 // 全显示(测试功能)

#define ReverseDispOff_SH1106 0xa6 // 普通显示(不使用反色)
#define ReverseDispOn_SH1106 0xa7 // 反色显示

#define MultRatio_SH1106 0xa800 // 双字节结构:后6位使用逻辑或|修改

#define DisableDCDC_SH1106 0xad8a // 失能DCDC
#define EnableDCDC_SH1106 0xad8b // 使能DCDC

#define DispOff_SH1106 0xae // 关闭显示
#define DispOn_SH1106 0xaf // 启动显示

#define SetPageAddr_SH1106 0xb0 // 后4位使用逻辑或|修改

#define ScanDirPos_SH1106 0xc0 // 顺序扫描
#define ScanDirAnt_SH1106 0xc8 // 逆序扫描

#define SetDispOffset_SH1106 0xd300 // 双字节结构:后6位使用逻辑或|修改

#define SetDivAndFreq_SH1106 0xd5 // 双字节结构:4+4分别为分频率和振荡器频率
#define SetchargePeriod_SH1106 0xd9 // 双字节结构:4+4分别为放电周期和预充电周期

#define ComSigPadSeqt_SH1106 0xda02 // 引脚顺序
#define ComSigPadAltn_SH1106 0xda0a // 引脚逆序

#define SetVCOM_SH1106 0xdb00 // 双字节结构:后一字节数据

#define ReadModWrite_SH1106 0Xe0 // 启动“读写”组合模式,即一次读写指针跳一次
#define END_SH1106 0Xee // 结束“读写”组合模式
#define NOP_SH1106 0xe3 // 无操作命令

#define CommandNotTail_SH1106 0x80 // 发送一个指令,还有其他内容
#define DataNotTail_SH1106 0xc0 // 发送一个数据,还有其他内容
#define CommandAll_SH1106 0x00 // 接下来发送一堆命令
#define DataAll_SH1106 0x40 // 接下来发送一堆数据

/* --- 用户接口定义 ---*/

extern const unsigned char OLED_display_on[5];

extern const unsigned char OLED_display_off[4];

extern const unsigned char OLED_Front_Jiang[16*4+1];

extern const unsigned char OLED_Number1234567890[10][16*4];

extern const unsigned char OLED_Chinese[][32*4];

extern const unsigned char OLED_English[][16*4];
#endif

文件的末尾声明了几个数组,是使用字模软件提取了几个英文字母和中文字符的数据,放在配套的源文件OLED_SH1106.C

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#include "OLED_SH1106.h"

const unsigned char OLED_display_on[5] = {
CommandAll_SH1106,
SetDCDCVol_SH1106 | 0x02, // 设置DCDC电压
(EnableDCDC_SH1106>>8), // 启动DCDC
EnableDCDC_SH1106&0x0f,
DispOn_SH1106 // 使能显示
};

const unsigned char OLED_display_off[4] = {
CommandAll_SH1106,
(DisableDCDC_SH1106>>8), // 关闭DCDC
DisableDCDC_SH1106&0x0f,
DispOff_SH1106 // 失能显示
};

const unsigned char OLED_Chinese[][32*4] =
{ // 分辨率:32*32
{ //中文:电
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0xF0,0xF0,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,0xFC,0xEC,0x0C,0x84,0x84,0xC4,0xC4,0xFF,0x47,0x42,
0x42,0x42,0x02,0x02,0xC3,0xFF,0x7E,0x0E,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x18,0x08,0x08,0x08,0x08,0xFF,0x08,0x08,
0x08,0x0C,0x0C,0x0C,0x07,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0x07,0x0C,
0x0C,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x0C,0x0C,0x0F,0x06,0x00,0x00,0x00,0x00
},
{ //中文:压
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0xC0,
0xC0,0xC0,0xC0,0x40,0x60,0x60,0x60,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x02,0xFE,0xFE,0x84,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0xF0,0x3F,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,
0x01,0xFF,0xFF,0x01,0x01,0x01,0x0C,0x18,0xB8,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x10,0x08,0x04,0x03,0x01,0x00,0x00,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x03,0x03,
0x03,0x03,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00
}
};

const unsigned char OLED_English[][16*4] =
{ // 分辨率:16 X 32
{ //英文冒号
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x0F,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
},
{ //英文:V
0x40,0xC0,0xC0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0xC0,0x00,
0x00,0x03,0x3F,0xFF,0xF8,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0xE0,0xFE,0xFF,0x0F,0x01,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x01,0x1F,0xFF,0xFC,0xC0,0xF0,0xFF,0x3F,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x0F,0x0F,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
}
};

const unsigned char OLED_Number1234567890[10][16*4] =
{
{
0x00,0x00,0x00,0x00, 0x80,0xC0,0xC0,0xC0,
0xC0,0xC0,0xC0,0x80, 0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0xF0,0xFE,0xFF, 0x07,0x01,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x03,0x0F, 0xFF,0xFC,0x00,0x00,
0x00,0x1F,0xFF,0xFF, 0xC0,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0xE0, 0xFF,0x7F,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x03, 0x03,0x07,0x06,0x0E,
0x0E,0x06,0x07,0x03, 0x01,0x00,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0xC0,
0xC0,0xC0,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x1C, 0x0C,0x06,0x03,0xFF,
0xFF,0xFF,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0xFF,
0xFF,0xFF,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x07,
0x07,0x07,0x00,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x04,0x07,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC1,0xFF,0xFF,0x1E,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xE0,0x70,0x38,0x1E,0x0F,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x07,0x07,0x07,0x07,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x06,0x0F,0x03,0x01,0x80,0x80,0x80,0xC0,0xC1,0x7F,0x7F,0x1E,0x00,0x00,
0x00,0x40,0xC0,0xE0,0x80,0x00,0x01,0x01,0x01,0x03,0x03,0xDF,0xFE,0xFC,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x01,0x03,0x07,0x07,0x06,0x0E,0x0E,0x06,0x07,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0xE0,0x70,0x3C,0x1E,0x07,0xFF,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x70,0x78,0x7E,0x7F,0x73,0x71,0x70,0x70,0x70,0x70,0xFF,0xFF,0x70,0x70,0x70,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x80,0xF8,0xFF,0xCF,0x60,0x60,0x60,0x60,0xE0,0xC0,0xC0,0x80,0x00,0x00,0x00,
0x00,0xC1,0xE1,0x81,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xE7,0xFF,0xFE,0x00,0x00,
0x00,0x01,0x03,0x07,0x06,0x0E,0x0E,0x0E,0x0E,0x07,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0xC0,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0xC0,0xF0,0xF8,0xFE,0xCF,0xC7,0xC1,0xC0,0xC0,0x80,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x7C,0xFF,0xFF,0x83,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0xFF,0xFF,0xFE,0x00,
0x00,0x00,0x01,0x03,0x07,0x07,0x06,0x0E,0x0E,0x0E,0x06,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xE0,0xF8,0x3E,0x0F,0x03,0x01,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xF0,0xFE,0x3F,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x07,0x07,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x7F,0x7F,0xE1,0xC0,0x80,0x80,0x80,0xC0,0xE1,0x7F,0x7F,0x1E,0x00,0x00,
0x00,0xFC,0xFE,0xCF,0x07,0x03,0x01,0x01,0x01,0x03,0x03,0x8F,0xFE,0xFC,0x00,0x00,
0x00,0x01,0x03,0x07,0x07,0x06,0x0E,0x0E,0x0E,0x06,0x07,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
},
{
0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0xC0,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0xFE,0xFF,0x87,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x01,0x83,0xFF,0xFF,0x7E,0x00,0x00,
0x00,0x01,0x03,0x07,0x07,0x06,0x86,0xE6,0xFE,0x7F,0x1F,0x07,0x03,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x0E,0x0F,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
/* (16 X 32 , 楷体 )*/
}
};

注意上面定义了一个常量OLED_display_on,是点亮OLED的命令组合,上电后只要把里面的数据通过IIC发送出去,OLED就亮了。

1
2
// 启动显示
IIC4OLED_send((uint8_t *)OLED_display_on,sizeof(OLED_display_on));

这时候,理论上是可以看到屏幕亮起来,但是是一些乱数据,我们需要往上面写字符或者图像数据。上面的OLED源文件中,我们定义了几个分辨率为16X3232X32的中、英、数字字符,复习一下前面的显存RAM分页的设计特性,所以我们需要将每个字符分不同页不同部分进行写入,实现代码如下:

1
2
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6
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52
53
54
55
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57
58
59
60
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70
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78
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85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
/**
* @brief 发送数据给OLED
* @note 使用中断连发数据
* 但是会阻塞等待上一次调用
* @author 江榕煜
* @param
* dataPtr(uint8_t *) 发送数据内存地址
* dataSize(uint32_t) 发送数据大小
* @ret None
*/
void IIC4OLED_sendRAM(uint8_t * dataPtr, uint32_t dataSize)
{
// 确保IIC是空闲的
// while (MAP_I2C_masterIsStopSent(EUSCI_B0_BASE) == EUSCI_B_I2C_SENDING_STOP);
while(_OLED_IIC_sending);
if(dataSize)
{
// 中断续发变量初始化
_OLED_IIC_sending = dataSize;
_OLED_IIC_sendingPtr = dataPtr;

// 启动多字节数据发送
MAP_I2C_masterSendMultiByteStart(EUSCI_B0_BASE, DataAll_SH1106);

}
}

/**
* @brief 在指定位置写数字
* @note 字体为32*16
* @author 江榕煜
* @param
* posX(uint16_t) X位置
* posY(uint16_t) Y位置
* data(uint8_t *) 字体数据
* @ret
* None
*/
void OLED_writeChar3216(uint16_t posX, uint16_t posY, uint8_t * data)
{
unsigned char _setPos[4]; // CommandAll_SH1106+设置页+设置列高4位+设置列低四位
_setPos[0]= CommandAll_SH1106;
_setPos[1]= (posX & 0x0f) | SetColAddrLow_SH1106;
_setPos[2]= (posX >> 4) &0x0f | SetColAddrHigh_SH1106;
_setPos[3]= (posY / 8) &0x0f | SetPageAddr_SH1106;

IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data,16);

_setPos[3]= _setPos[3] +1;
IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data+16,16);

_setPos[3]= _setPos[3] +1;
IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data+32,16);

_setPos[3]= _setPos[3] +1;
IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data+48,16);
}

/**
* @brief 在指定位置写数字
* @note 字体为32*32
* @author 江榕煜
* @param
* posX(uint16_t) X位置
* posY(uint16_t) Y位置
* data(uint8_t *) 字体数据
* @ret
* None
*/
void OLED_writeChar3232(uint16_t posX, uint16_t posY, uint8_t * data)
{
unsigned char _setPos[4]; // CommandAll_SH1106+设置页+设置列高4位+设置列低四位
_setPos[0]= CommandAll_SH1106;
_setPos[1]= (posX & 0x0f) | SetColAddrLow_SH1106;
_setPos[2]= (posX >> 4) &0x0f | SetColAddrHigh_SH1106;
_setPos[3]= (posY / 8) &0x0f | SetPageAddr_SH1106;

IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data,32);

_setPos[3]= _setPos[3] +1;
IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data+32,32);

_setPos[3]= _setPos[3] +1;
IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data+64,32);

_setPos[3]= _setPos[3] +1;
IIC4OLED_send(_setPos,4);
IIC4OLED_sendRAM(data+96,32);
}

如果读者想要显示图片等,可以根据页关系,修改上代码。

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