2021年11月25日 | STM8S驱动OLED12864

这种OLED的液晶屏似乎很受电子爱好者的欢迎，原因大概是：
①这种屏小巧玲珑，同样是128*64点阵的液晶屏，这种屏的体积比以前那种LCD12864小了四分之一，作为DIY手表的屏幕刚刚好。
②功耗低，由于OLED是有机发光材料制作成的，没有使用背光，所以功耗比使用LED作为背光的液晶屏，功耗要低很多。所以这块液晶屏适合用于手表之类的手持设备。
③可以选择的接口很多。接口和使用的液晶屏驱动芯片有关，大多数OLED12864使用的驱动芯片是SSD1306，这款驱动芯片提供给MCU的接口有5种，如下图。本文使用I2C接口来驱动OLED，主要是因为I2C占用MCU的IO少，当然用SPI接口驱动OLED的也很多。

使用I2C接口时，D0脚作为I2C的SCLK时钟信号线，D1，D2作为SDA数据信号线。D/C#引脚做为地址设定引脚，该引脚接地，OLED器件地址为0x78，该引脚上拉，OLED器件地址为0x7A。

当使用I2C时，SCLK和SDA引脚要加上拉电阻，关于上拉电阻要注意：
①如果I2C的速度很低，使用10K的上拉电阻是可以的，这个低速大概是100KHz
②如果I2C的速度很高，要达到300KHz左右，这个上拉电阻的阻值应该为4.7K

在淘宝上买的OLED模块，有的直接焊接了10K的上拉电阻，这样对于需要I2C高速通信的用户来说，很不方便，不查看电路还以为是程序出了问题，很浪费时间。今天我就遇到了这个问题，查找了好长时间，手头上又没4.7K的电阻，只好又并了个10K的电阻。


上图是SSD1306的显存分布，y轴范围是0~7，分为8个页，x轴坐标是0~127.


上图是对OLED写入地址的设定.

SSD1306也有一些控制命令，详情请查看SSD1306的数据手册。

由于我的STM8L-DISCOVERY的芯片烧坏掉了，所以没办法再继续用STM8L来写程序了。去淘宝买了块STM8S103F3的最小系统板，使用STM8L-DISCOVERY上的SWIM进行仿真调试。


第一次遇到，超过2000字不能发表的情况，大概是程序太长了。我把程序上传到GitHub了，刚刚摸索着使用这个国外的网站进行代码托管，由于是全英文的网站，还不是很会用。

/*硬件连接*/

// PB4--SCL   PB5--SDA

/****************************************************************************************

*开发环境:IAR for stm8 v6.5.3

*硬件平台:STM8S103F3

*功能说明:通过硬件I2C等待的方法,

*作    者：茗风

****************************************************************************************/

#include"iostm8s103f3.h"

#include"stdbool.h"

#include"stdint.h"

/******************************************************************************************************

* 名 称： uint8_t I2C_ReadOneByteDataFromSlave(uint8_t address)

* 功 能：从I2C从设备中读取一字节的数据

* 入口参数：address:读取数据的寄存器地址

* 出口参数：返回一个从I2C从设备指定地址读到的数据

* 说 明：

* 范 例：无

******************************************************************************************************/

uint8_t I2C_ReadOneByteDataFromSlave(uint8_t slave_address,uint8_t address)

{

  volatile uint8_t t;

  //----------I2C起始信号--------------

  I2C_CR2_START=1;//产生一个起始条件

  while(!(I2C_SR1_SB==1));//读SR1寄存器，清除SB标志位

//  _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  //-------发送写I2C从器件地址---------

  I2C_DR=slave_address;//发送从设备地址

  while(!(I2C_SR1_ADDR==1));//读SR1寄存器，清除ADDR标志位

// _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  if(I2C_SR3_TRA==0)return 1;//读SR3寄存器，清除ADDR标志位

  //  0: Data bytes received

  //  1: Data bytes transmitted

  //-----写I2C从器件寄存器地址--------

  I2C_DR=address;

  while(!(I2C_SR1_BTF==1));//等待地址发送完成

//  _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  //--------I2C重复起始信号-----------

  I2C_CR2_START=1;//重复产生一个起始条件

  while(!(I2C_SR1_SB==1));//读SR1寄存器，清除SB标志位

//  _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  //-------发送读I2C从器件地址---------

  I2C_DR=0xD1;//发送从设备地址

  while(!(I2C_SR1_ADDR==1));//读SR1寄存器，清除ADDR标志位

//  _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  if(I2C_SR3_TRA==1)return 1;//读SR3寄存器，清除ADDR标志位

  //-------------停止信号-------------

  I2C_CR2_ACK=0;//ACK位控制着ACK信号,此位为0可以产生一个NOACK信号

  I2C_CR2_STOP=1;

  //-------------等待接收到数据-------------

  while(!(I2C_SR1_RXNE==1));//等待地址发送完成

  //-------------读取数据-------------

  t=I2C_DR;

  return t;

}

/******************************************************************************************************

* 名 称：void I2C_WriteOneByteDataToSlave(uint8_t address,uint8_t dat)

* 功 能：写入一字节的数据到I2C设备中

* 入口参数：address:写入的数据存储地址    dat:待写入的数据

* 出口参数：无

* 说 明： 通过MSTM8L硬件写入I2C设备一个字节的数据

* 范 例：无

******************************************************************************************************/

uint8_t I2C_WriteOneByteDataToSlave(uint8_t slave_address,uint8_t address,uint8_t dat)

{

  volatile uint8_t t;

  I2C_CR2_ACK=1;

  //----------I2C起始信号--------------

  I2C_CR2_START=1;//产生一个起始条件

  while(!(I2C_SR1_SB==1));

// _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  I2C_DR=slave_address;

  //--------写I2C从器件地址-----------

  while(!(I2C_SR1_ADDR==1));

//  _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  if(I2C_SR3_TRA==0)return 1;//读SR3寄存器，清除ADDR标志位

  //-----写I2C从器件寄存器地址--------

  while(!(I2C_SR1_TXE==1));

  I2C_DR=address;

  //-------写I2C数据到寄存器中--------

  while(!(I2C_SR1_TXE==1));

  I2C_DR=dat;

  while(!(I2C_SR1_TXE==1));

  while(!(I2C_SR1_BTF==1));

// _5NOPS;//根据数据手册,检测到标志位后,需插入5个NOP进行延时

  //-------------停止信号-------------

  I2C_CR2_STOP=1;

  return 0;

}

/******************************************************************************************************

* 功    能：从I2C从设备读取多个字节数据

* 入口函数:

* 出口函数：

* 说    明：

* 范    例：

* 日    期：

******************************************************************************************************/

uint8_t I2C_ReadMultiBytesFromSlave(uint8_t slave_address,uint8_t address,uint8_t *rxbuf,uint8_t len)

{

  volatile uint8_t i=0;

  if(len==0)return 1;//如果写入字节长度为0退出

  I2C_CR2_ACK=1;

  //----------I2C起始信号--------------

  I2C_CR2_START=1;//产生一个起始条件

  while(!(I2C_SR1_SB==1));//读SR1寄存器，清除SB标志位

  //-------发送写I2C从器件地址---------

  I2C_DR=slave_address;//发送从设备地址

  while(!(I2C_SR1_ADDR==1));//读SR1寄存器，清除ADDR标志位

  if(I2C_SR3_TRA==0)return 1;//读SR3寄存器，清除ADDR标志位

  //  0: Data bytes received

  //  1: Data bytes transmitted

  //-----写I2C从器件寄存器地址--------

  I2C_DR=address;

  while(!(I2C_SR1_BTF==1));//等待地址发送完成

  //--------I2C重复起始信号-----------

  I2C_CR2_START=1;//重复产生一个起始条件

  while(!(I2C_SR1_SB==1));//读SR1寄存器，清除SB标志位

  //-------发送读I2C从器件地址---------

  I2C_DR=0xD1;//发送从设备地址

  while(!(I2C_SR1_ADDR==1));//读SR1寄存器，清除ADDR标志位

  if(I2C_SR3_TRA==1)return 1;//读SR3寄存器，清除ADDR标志位

  //-------------读取数据-------------

  if(len>1)

  {

      for( i=len;i>1;i-- )

      {

        while(!(I2C_SR1_RXNE==1));//等待I2C_DR接收到数

        *rxbuf++ = I2C_DR;  

      }

  }

  //-------------停止信号-------------

  I2C_CR2_ACK=0;//ACK位控制着ACK信号,此位为0可以产生一个NOACK信号

  I2C_CR2_STOP=1;

  while(!(I2C_SR1_RXNE==1));//等待I2C_DR接收到数

  *rxbuf++ = I2C_DR;

  return 0;

}

/******************************************************************************************************

* 名     称：IIC_init()

* 功     能：初始化I2C,系统主频位8MHz，I2C通信速度333KHz

* 入口 参数：无

* 出口 参数：无

* 说     明：PB4--SCL   PB5--SDA

* 范     例：无

******************************************************************************************************/

void I2C_Init(void)

{

  //----打开IIC外设时钟----

  I2C_CR1_PE=0;

  I2C_CR2_ACK=1;

  //----I2C输入时钟频率选择----

  I2C_FREQR_FREQ=0x08;//8MHz

  /*  The allowed range is between 1 MHz and 16 MHz

  000000: not allowed

  000001: 1 MHz

  000010: 2 MHz

  ...

  010000: 16 MHz                                 */

  //----配置时钟控制寄存器----

  I2C_CCRH=0;

  I2C_CCRH_F_S=1; //Fast mode I2C

  I2C_CCRH_DUTY=0;

/* If DUTY = 0:

Period(I2C) = 3* CCR * tMASTER

thigh = CCR * tMASTER

tlow = 2 * CCR * tMASTER*/

  I2C_CCRL=7;    //SCL高电平时间配置

  //I2C的SCK时钟设置为400KHz,则SCK周期为2.5us   2.5us/0.125/3=7   

  //因为I2C_FREQR_FREQ=0x08,即I2C输入时钟频率为8M,周期为0.125us  

  //CCR=7时,SCK的低电平时间为2*tlow=2*7*0.125us=1.75us,SCk高电平时间为thigh=7*0.125us=0.875us

  //所以CCR=7时,SCK输出频率为380KHz

  //----配置上升时间寄存器----

  I2C_TRISER_TRISE=5;//in standard mode, the maximum allowed SCL rise time is 1000 ns.

  //1 us / 0.125 us = 8

  //+1

  I2C_CR1_PE=1;//

}

#define  Write_CMD_TO_OLED12864(byte)  I2C_WriteOneByteDataToSlave(0x78,0x00,byte)

#define  Write_DAT_TO_OLED12864(byte)  I2C_WriteOneByteDataToSlave(0x78,0x40,byte)

/************************************6*8的点阵************************************/

const uint8_t ASCII_6X8[92][6] =           //水平寻址

{

    { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // sp

    { 0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00 },   // !

    { 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00 },   // "

    { 0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14 },   // #

    { 0x00, 0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12 },   // $

    { 0x00, 0x62, 0x64, 0x08, 0x13, 0x23 },   // %

    { 0x00, 0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50 },   // &

    { 0x00, 0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00 },   // '

    { 0x00, 0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00 },   // (

    { 0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00 },   // )

    { 0x00, 0x14, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x14 },   // *

    { 0x00, 0x08, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x08 },   // +

    { 0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x60, 0x00 },   // ,

    { 0x00, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08 },   // -

    { 0x00, 0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00 },   // .

    { 0x00, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02 },   // /

    { 0x00, 0x3E, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3E },   // 0

    { 0x00, 0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00 },   // 1

    { 0x00, 0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46 },   // 2

    { 0x00, 0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31 },   // 3

    { 0x00, 0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10 },   // 4

    { 0x00, 0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39 },   // 5

    { 0x00, 0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30 },   // 6

    { 0x00, 0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03 },   // 7

    { 0x00, 0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36 },   // 8

    { 0x00, 0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E },   // 9

    { 0x00, 0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00 },   // :