[MCU] 【N32L43x评测】6、软硬件I2C驱动0.96吋OLED

本文使用软硬件I2C驱动0.96吋OLED，先上一张图：

1、关于N32L43x的I2C接口

 两路i2c，本文使用i2c1。

2、开发板上I2C的引脚

 3、通用引脚复用为I2C

4、代码实现

（1）硬件i2c

void I2cInit(void)
{
    I2C_InitType i2c1_master;
    GPIO_InitType i2c1_gpio;
	
    RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPH_I2C1, ENABLE);
    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_AFIO, ENABLE);
    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOB, ENABLE);

    /*PB8 -- SCL; PB9 -- SDA*/
    GPIO_InitStruct(&i2c1_gpio);
    i2c1_gpio.Pin               = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9;
    i2c1_gpio.GPIO_Slew_Rate    = GPIO_Slew_Rate_High;
    i2c1_gpio.GPIO_Mode         = GPIO_Mode_AF_OD;
    i2c1_gpio.GPIO_Alternate    = GPIO_AF4_I2C1;
    i2c1_gpio.GPIO_Pull         = GPIO_Pull_Up;	  
    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &i2c1_gpio);

    I2C_DeInit(I2C1);
    i2c1_master.BusMode     = I2C_BUSMODE_I2C;
    i2c1_master.FmDutyCycle = I2C_FMDUTYCYCLE_2;
    i2c1_master.OwnAddr1    = I2C_OWN_ADDRESS7;
    i2c1_master.AckEnable   = I2C_ACKEN;
    i2c1_master.AddrMode    = I2C_ADDR_MODE_7BIT;
    i2c1_master.ClkSpeed    = 100000; // 100K

    I2C_Init(I2C1, &i2c1_master);
    I2C_Enable(I2C1, ENABLE);
}


void OledWriteCmd(uint8_t var)
{
    while (I2C_GetFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));
	
    I2C_GenerateStart(I2C1, ENABLE);
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_MODE_FLAG)); // EV5
	
    I2C_SendAddr7bit(I2C1, I2C_SLAVE_ADDRESS7, I2C_DIRECTION_SEND);
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_TXMODE_FLAG));// EV6
		
    I2C_SendData(I2C1, 0x00);
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_DATA_SENDING)); // EV8

	I2C_SendData(I2C1, var);
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_DATA_SENDING)); // EV8
	
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_DATA_SENDED));// EV8-2
	      
	I2C_GenerateStop(I2C1, ENABLE);

}


void OledWriteData(uint8_t var)
{
    while (I2C_GetFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));
	
    I2C_GenerateStart(I2C1, ENABLE);
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_MODE_FLAG)); // EV5
	
    I2C_SendAddr7bit(I2C1, I2C_SLAVE_ADDRESS7, I2C_DIRECTION_SEND);
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_TXMODE_FLAG));// EV6
		
    I2C_SendData(I2C1, 0x40);
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_DATA_SENDING)); // EV8

	I2C_SendData(I2C1, var);
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_DATA_SENDING)); // EV8
	
	while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVT_MASTER_DATA_SENDED));// EV8-2
	      
	I2C_GenerateStop(I2C1, ENABLE);	
}

（2）软件i2c

#define _SCL_PORT  GPIOB
#define _SCL_PIN   GPIO_PIN_8

#define _SDA_PORT  GPIOB
#define _SDA_PIN   GPIO_PIN_9



void _I2C_Init(void)
{
	//PB8:SCL  PB9:SDA  
	RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOB, ENABLE);
	 
	GPIO_InitType i2c1_gpio;
	
	GPIO_InitStruct(&i2c1_gpio);
    i2c1_gpio.Pin               = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9;
	
	i2c1_gpio.GPIO_Current      = GPIO_DC_12mA;
    i2c1_gpio.GPIO_Slew_Rate    = GPIO_Slew_Rate_High;
    i2c1_gpio.GPIO_Mode         = GPIO_Mode_Out_PP;
    i2c1_gpio.GPIO_Pull         = GPIO_Pull_Up;	  
	
    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &i2c1_gpio);
}


void _SDA_IN(void)
{
	GPIO_InitType i2c1_gpio;

	GPIO_InitStruct(&i2c1_gpio);
    i2c1_gpio.Pin               = GPIO_PIN_9;
	
	i2c1_gpio.GPIO_Current      = GPIO_DC_12mA;
    i2c1_gpio.GPIO_Slew_Rate    = GPIO_Slew_Rate_High;
    i2c1_gpio.GPIO_Mode         = GPIO_Mode_Input;
    i2c1_gpio.GPIO_Pull         = GPIO_Pull_Up;	  
	
    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &i2c1_gpio);
}


void _SDA_OUT(void)
{
	GPIO_InitType i2c1_gpio;

	GPIO_InitStruct(&i2c1_gpio);
    i2c1_gpio.Pin               =   GPIO_PIN_9;
	
	i2c1_gpio.GPIO_Current      = GPIO_DC_12mA;
    i2c1_gpio.GPIO_Slew_Rate    = GPIO_Slew_Rate_High;
    i2c1_gpio.GPIO_Mode         = GPIO_Mode_Out_PP;
    i2c1_gpio.GPIO_Pull         = GPIO_Pull_Up;	  
	
    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &i2c1_gpio);
	
}

void _I2C_Start(void)
{
	_SDA_OUT();
	GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);  //SDA=1
	DelayUs(10);
	GPIO_SetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=1
	DelayUs(10);
	GPIO_ResetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);//SDA=0
	DelayUs(10);
	GPIO_ResetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);//SCL=0
	DelayUs(10);
}

void _I2C_Stop(void)
{
	_SDA_OUT();
	
	GPIO_ResetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);//SDA=0
	DelayUs(10);
	GPIO_SetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=1
	DelayUs(10);
	GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);  //SDA=1
	DelayUs(10);
}


void _I2C_Ack(void)
{
	_SDA_OUT();
	GPIO_ResetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);//SDA=0
	DelayUs(5);
	GPIO_SetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=1
	DelayUs(5);
	GPIO_ResetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN); //SCL=0
}


void _I2C_NAck(void)
{
	GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);  //SDA=1
    DelayUs(10);
    GPIO_SetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=1
    DelayUs(10);
    GPIO_ResetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=0
	DelayUs(10);	
}


uint8_t _I2C_Wait_Ack(void)
{
	uint8_t ucErrTime=0;

#if 0	
	SDA_IN();
	 GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);  //释放总线
#else	
	GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);  //释放总线
	 _SDA_IN();
#endif	

	DelayUs(5);
	GPIO_SetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=1
	DelayUs(5);
	while(GPIO_ReadInputDataBit(_SDA_PORT,_SDA_PIN))
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)
		{
			_I2C_Stop();
			return 1;
		}
	}
	GPIO_ResetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=0
	DelayUs(5);
	return 0;
}


uint8_t _I2C_Read_Byte(uint8_t ack)
{
	uint8_t i,rxdata=0;

#if 0	
	_SDA_IN();
	GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);  //释放总线
#else	
	GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);  //释放总线
	_SDA_IN();
#endif	

	for(i=0;i<8;i++ )
	{
		GPIO_ResetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=0
		DelayUs(5);
		GPIO_SetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=1
		DelayUs(5);
		rxdata<<=1;
		if(GPIO_ReadInputDataBit(_SDA_PORT,_SDA_PIN))
		{
			rxdata|=0x01;
		}
		DelayUs(5);
	}
    if (!ack)
		_I2C_NAck();//nACK
    else
		_I2C_Ack(); //ACK
		
    return rxdata;
}

void _I2C_Send_Byte(uint8_t txd)
{
	uint8_t i;
	
	_SDA_OUT();
	GPIO_ResetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=0

	for(i=0;i<8;i++)
	{
		if((txd&0x80)==0x80)
			GPIO_SetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);
		else
			GPIO_ResetBits(_SDA_PORT,_SDA_PIN);
				
		txd<<=1;
		DelayUs(5);
		GPIO_SetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=1
		DelayUs(5);
		GPIO_ResetBits(_SCL_PORT,_SCL_PIN);  //SCL=0
		DelayUs(5);
	}
}


void _SSD1306_WriteCmd(uint8_t var)
{
	_I2C_Start();
	_I2C_Send_Byte(I2C_SLAVE_ADDRESS7); //write addr
	_I2C_Wait_Ack();
	_I2C_Send_Byte(0x00);
	_I2C_Wait_Ack();
	_I2C_Send_Byte(var);
	_I2C_Wait_Ack();
	_I2C_Stop();
}


void _SSD1306_WriteData(uint8_t var)
{
	_I2C_Start();
	_I2C_Send_Byte(I2C_SLAVE_ADDRESS7); //write addr
	_I2C_Wait_Ack();
	_I2C_Send_Byte(0x40);
	_I2C_Wait_Ack();
	_I2C_Send_Byte(var);
	_I2C_Wait_Ack();
	_I2C_Stop();
}

（3）OLED驱动相关

//SSD1306初始化
void OledInit(void)
{
  DelayMs(300);
  DelayMs(300);

  //SSD1306复位之后，默认的是页寻址方式
  
  SSD1306_WriteCmd(0xAE);//--display off
  
  SSD1306_WriteCmd(0x00);//--set low column address
  SSD1306_WriteCmd(0x10);//--set high column address
  SSD1306_WriteCmd(0x40);//--set start line address  
  
  SSD1306_WriteCmd(0xB0);//--set page address
  
  SSD1306_WriteCmd(0x81);// contract control
  SSD1306_WriteCmd(0xFF);//--128   
  SSD1306_WriteCmd(0xA1);//set segment re-map  0 to 127 
  SSD1306_WriteCmd(0xA6);//set normal  display  
  SSD1306_WriteCmd(0xA8);//set multiplex ratio(1 to 64)
  SSD1306_WriteCmd(0x3F);//--1/32 duty
  
  SSD1306_WriteCmd(0xC8);//Com scan direction
  SSD1306_WriteCmd(0xD3);//set display offset
  SSD1306_WriteCmd(0x00);//no offset
	
  SSD1306_WriteCmd(0xD5);//set display clock divide ratio/oscillator frequency  
  SSD1306_WriteCmd(0x80);//
	
  SSD1306_WriteCmd(0xD8);//set area color mode off
  SSD1306_WriteCmd(0x05);//
	
  SSD1306_WriteCmd(0xD9);//Set Pre-Charge Period
  SSD1306_WriteCmd(0xF1);//
	
  SSD1306_WriteCmd(0xDA);//set com pin  hardware configuartion
  SSD1306_WriteCmd(0x12);//
	
  SSD1306_WriteCmd(0xDB);//set Vcomh
  SSD1306_WriteCmd(0x30);//0x20,0.77xVcc
	
  SSD1306_WriteCmd(0x8D);//set charge pump enable
  SSD1306_WriteCmd(0x14);//
	
  SSD1306_WriteCmd(0xAF);//--turn on Oled panel
}
 
//坐标设置：也就是在哪里显示
void OledSetPos(uint8_t x, uint8_t y) 
{ 
  //以下3个寄存器只在页寻址的模式下有效	
  SSD1306_WriteCmd(0xb0+y);             //页地址设置     0xb0~0xb7
  SSD1306_WriteCmd(((x&0xf0)>>4)|0x10); //列高位地址设置
  SSD1306_WriteCmd((x&0x0f));           //列低位地址设置
} 
 
//开启Oled显示
void OledDisplayOn(void)
{
  SSD1306_WriteCmd(0X8D);  //SET DCDC命令
  SSD1306_WriteCmd(0X14);  //DCDC ON
  SSD1306_WriteCmd(0XAF);  //DISPLAY ON
}
 
//关闭Oled显示   
void OledDisplayOff(void)
{
  SSD1306_WriteCmd(0X8D);  //SET DCDC命令
  SSD1306_WriteCmd(0X10);  //DCDC OFF
  SSD1306_WriteCmd(0XAE);  //DISPLAY OFF
}
 
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样  
void OledClear(void)  
{  
  uint8_t i,n;	
  
  for(i=0;i<8;i++)  
  {  
    SSD1306_WriteCmd (0xb0+i);    //设置页地址（0~7）
    SSD1306_WriteCmd (0x00);      //设置显示位置—列低地址
    SSD1306_WriteCmd (0x10);      //设置显示位置—列高地址   
    for(n=0;n<128;n++)
      SSD1306_WriteData(0); 
  } //更新显示
}
 
//在指定位置显示一个字符,包括部分字符
//x:0~127，y:0~7
//Char_Size:选择字体 16/12 

////8*16的点阵,取模方式：阴码、逆向、列行式

void OledShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr,uint8_t Char_Size)
{      	
  uint8_t c=0,i=0;	
  
  c=chr-' ';//得到偏移后的值			
  if(x>MAX_COLUMN-1)
  {
    x=0;
    y=y+2;
  }
  if(Char_Size ==16)
  {
    for(i=0;i<8;i++)
    {
	  OledSetPos(x+i,y);	
      SSD1306_WriteData(Ascii_8x16[c]);//先写上半部分 
    }
    
    for(i=0;i<8;i++)
    {
	  OledSetPos(x+i,y+1);
      SSD1306_WriteData(Ascii_8x16[c][i+8]);//后写下半部分
    }
	
  }
  else
  {	
    OledSetPos(x,y);
    for(i=0;i<6;i++)
    {
      SSD1306_WriteData(Ascii_6x12[c]);
    }
  }
}
 
//显示一个字符串
void OledShowString(uint8_t x,uint8_t y,char *str,uint8_t Char_Size)
{
  unsigned char j=0;
  
  while (str[j]!='\0')
  {
    OledShowChar(x,y,str[j],Char_Size);
    x+=8;
    if(x>120)
    {
      x=0;
      y+=2;
    }
    j++;//移动一次就是一个page，取值0-7
  }
}
 
//显示汉字
//由于汉字是16*16大小的，所以最多显示4行汉字
//index:在汉字取模中的索引
void OledShowCN(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t index)
{      			    
  uint8_t t;
	
  OledSetPos(x,y);	
  for(t=0;t<16;t++)
  {
    SSD1306_WriteData(Hzk[index][t]);
  }	
  
  OledSetPos(x,y+1);	
  for(t=0;t<16;t++)
  {	
    SSD1306_WriteData(Hzk[index][t+16]);
  }					
}

（4）OLED显示测试

void OledDisplayTest(void)
{
#if SOFT_I2C
	_I2C_Init();	
#else	
	I2cInit();
#endif
	
	OledInit();
	OledClear(); 

	OledShowString(40,2,(char *)("Nation"),16);
	OledShowString(40,4,(char *)("N32L43x"),16);

	OledShowCN(24,6,0);
	OledShowCN(40,6,1);
	OledShowCN(56,6,2);
	OledShowCN(72,6,3);
}

5、现象

上传完整代码和字库

oled.c (11.02 KB)
(下载次数: 12, 2022-7-13 19:59 上传)

fontlib.h (410.04 KB)
(下载次数: 6, 2022-7-13 20:00 上传)

是否有遇到ST的IIC通信卡死现象？国民科技的IIC过程是循环等待标志位的策略吗？

测试的时候是没有卡死的

明天参考楼主的程序测试一下，今天对照官方示例程序，I2C不稳定，会有卡住的情况；后面还专门给I2C引脚焊接了上拉电阻，也没有改善；同样的功能，使用其它MCU的硬件I2C就完全没有问题；问题还是在底层I2C这一块，上层的配置，应用没问题……

应该需要加入等超时的参数，楼主这里可能没有加进这个参数。

IIC的速度不开，感觉确实没有模拟IIC方便，细节修改会直观一点

请问官方的示例程序是在什么地方下的