【MM32 eMiniBoard试用连载】+基于OLED12864的GUI---U8G2

开发板

` 本帖最后由朔风韧于 2020-6-18 13:53 编辑

前言：
最近在考虑换工作的事情，工作交接也进行到最后的一个阶段了。时间真心不够用，本想赶在昨天将帖子发出来，可是一回来就睡着了。虽然现在不早了，还是挤点时间写点东西，也是对现在状态的一个记录，也是感谢厂商和社区给到的试用机会。

为了方便大家的移植，这里给出的是一个模拟IIC的驱动方式。这样最大的好处是，如果看透了可以在很短的时间内移植到别的开发板上。下面给大家一个演示的视频：

GUI效果展示.zip (2.13 MB, 下载次数: 33 )

1、硬件准备
这里就使用活动中的MM32L373PS 来驱动我们的OLED12864,因为采用的是模拟IIC的驱动方式，所以实际上要移植到其他的IC也是非常简单、快捷的。下面是板子的靓照：

根据板子的原理图，能够清楚的看到其中的SDA、SCL,其相对应的引脚为SDA---PB7,SCL---PB6，按照相关的IIC协议连接到我们的OLED就行。

这里简单说一下，为什么要这么来连接，其实也很简单，既然这个IO能够在采用模拟的驱动方式下点亮我们的OLED12864,那么后面使用硬件IIC肯定也是可以的。另外注意OLED12864的VCC和GND的连接，正在实际的使用中OLED12864的VCC使用3.3V也是可以点亮的。
系统连线.PNG

2、软件设计
我们要移植这个GUI，首先得下载资源，网址：https://github.com/olikraus/u8g2 。
通过说明文档（readme.md）可以知道u8g2是一个支持嵌入式设备的显示驱动库，它包含了两种驱动，其中u8g2支持像12864这种常见的点阵型LCD，u8x8支持像1602这种字符型LCD，此外它所支持的所以驱动IC如下所示：
Supported Display Controller: SSD1305, SSD1306, SSD1309, SSD1322, SSD1325, SSD1327, SSD1329, SSD1606, SSD1607, SH1106, T6963, RA8835, LC7981, PCD8544, PCF8812, UC1601, UC1604, UC1608, UC1610, UC1611, UC1701, ST7565, ST7567, ST7588, ST75256, NT7534, IST3020, ST7920, LD7032, KS0108, SED1520, SBN1661, IL3820, MAX7219 (see here for a full list)

既然包含了SSD1306那这样就好办了，开始准备移植。

2.1、准备基本工程：
在移植U8G2的时候，官方推荐的步骤并没有说要咱们实现OLED的正常显示之后再去移植GUI。但是，毕竟这是采用的模拟驱动方式，和这个本身是为ARDUINO开发的GUI有点嫁接的意思，所以还是步步为营。
根据自己选择的OLED型号实现基本的显示，这点不难，很多厂商已经给我们提供了驱动。这里也分享一个OLED下的驱动：

中景园电子0.96OLED显示屏资料.zip (12 MB, 下载次数: 206 )

注意一下，这里采用的IIC两线通信方式，OLED的硬复位采用的是上电复位，因为复位时间的原因，我在初始化里面增加了延时。这个延时时间可以依照具体时间修改，如果觉得OLED的复位时间太长，可以修改上电复位电路的电阻--改小。
1_显示图片.JPG

2.2、移植U8G2的基础代码:
将csrc下的文件加入到项目目录，其中u8x8_d_器件名.c的文件只需选择自己对应的显示器驱动芯片即可，比如我的是OLED12864显示器，显示器驱动为SSD1306，分辨率为128x64，选择文件为u8x8_d_ssd1306_128x64_noname.c就行，但是我这里为了方便全部选上了。
选择OLED.JPG

2.3、修改配置文件 u8g2_d_setup.c
修改u8g2_d_setup.c文件，只保留自己使用的芯片对应的setup文件。比如我选择的是u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_1，控制芯片SSD1306，分辨率128x64，128字节页大小。
注释u8g2_d_setup.JPG

2.4、实现u8x8_byte_sw_i2c、u8x8_STM32_gpio_and_delay_cb---这是GUI和OLED交互的接口。
u8x8_stm32_gpio_and_delay_cb 的主要框架是使用switch case 实现各种情况下的延时，但是这里直接全部略过。

uint8_t u8x8_stm32_gpio_and_delay_cb(U8X8_UNUSED u8x8_t *u8x8, U8X8_UNUSED uint8_t msg, U8X8_UNUSED uint8_t arg_int, U8X8_UNUSED void *arg_ptr)
{
switch(msg) // there is no need for any delay
{
case U8X8_MSG_GPIO_AND_DELAY_INIT: // called once during init phase of u8g2/u8x8 -> Make with HAL_init
//__NOP();
break; // can be used to setup pins
case U8X8_MSG_DELAY_NANO: // delay arg_int * 1 nano second
//__NOP();
break;
case U8X8_MSG_DELAY_100NANO: // delay arg_int * 100 nano seconds
//__NOP();
//__NOP();
//__NOP();
break;
case U8X8_MSG_DELAY_10MICRO: // delay arg_int * 10 micro seconds
// for (uint16_t n = 0; n < (320*arg_int); n++)
// {
// __NOP();
// }
break;
case U8X8_MSG_DELAY_MILLI: // delay arg_int * 1 milli second
// HAL_Delay(arg_int);
break;
case U8X8_MSG_DELAY_I2C: // arg_int is the I2C speed in 100KHz, e.g. 4 = 400 KHz
//for (uint16_t n = 0; n < (160*arg_int); n++)
// {
// __NOP();
// }
break; // arg_int=1: delay by 5us, arg_int = 4: delay by 1.25us
case U8X8_MSG_GPIO_D0: // D0 or SPI clock pin: Output level in arg_int
//case U8X8_MSG_GPIO_SPI_CLOCK:
break;
case U8X8_MSG_GPIO_D1: // D1 or SPI data pin: Output level in arg_int
//case U8X8_MSG_GPIO_SPI_DATA:
break;
case U8X8_MSG_GPIO_D2: // D2 pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_D3: // D3 pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_D4: // D4 pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_D5: // D5 pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_D6: // D6 pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_D7: // D7 pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_E: // E/WR pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_CS: // CS (chip select) pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_DC: // DC (data/cmd, A0, register select) pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_RESET: // Reset pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_CS1: // CS1 (chip select) pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_CS2: // CS2 (chip select) pin: Output level in arg_int
break;
case U8X8_MSG_GPIO_I2C_CLOCK: // arg_int=0: Output low at I2C clock pin
break; // arg_int=1: Input dir with pullup high for I2C clock pin
case U8X8_MSG_GPIO_I2C_DATA: // arg_int=0: Output low at I2C data pin
break; // arg_int=1: Input dir with pullup high for I2C data pin
}
return 1;
}

复制代码

u8x8_byte_sw_i2c 的方式实现，其实也有例子代码可以参考，但是一定要注意应答信号。我这里采用的是默认从设备正常回应了，有不好的地方，但是这样移植的时候方便。等到OLED正常显示的时候再去优化不迟到，先完成再完美。

uint8_t u8x8_byte_sw_i2c(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr)
{
uint8_t *ptr;
static uint8_t buffer_count;
static uint8_t buffer[DATA_BUFFER_SIZE+1]; //the size of buffer depends on how many pages are transfered at once
//e.g. one page are 128byte and one byte more for command
switch(msg)
{
case U8X8_MSG_BYTE_SEND: //collect
{
ptr = arg_ptr;
while(arg_int>0)
{
Send_Byte(*(ptr++));
I2C_WaitAck();
arg_int--;
}
}
break;
case U8X8_MSG_BYTE_INIT:
break;
case U8X8_MSG_BYTE_SET_DC:
break;
case U8X8_MSG_BYTE_START_TRANSFER:
I2C_Start();
Send_Byte(0x78);
I2C_WaitAck();
break;
case U8X8_MSG_BYTE_END_TRANSFER: // send all at once
I2C_Stop();
break;
default:
return 0;
}
return 1;
}

复制代码

2.4、注释掉u8g2_d_memory.c文件里面的所有函数，文件中的函数是给显示器分配显存的，在u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_1 中有调用此文件中的函数。注释掉后编译，查看哪个函数未定义就去掉相应函数的注释。不然，可能编译器会报空间不足的错误。
释掉u8g2_d_memory.JPG

2.5、初始化函数、测试函数：
初始化

u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1(&u8g2, U8G2_R0, u8x8_byte_sw_i2c, u8x8_stm32_gpio_and_delay_cb); // init u8g2 structure
u8g2_InitDisplay(&u8g2); // send init sequence to the display, display is in sleep mode after this,
u8g2_SetPowerSave(&u8g2, 0); // wake up display

复制代码

测试函数---这一段是引用（STM32下的硬件IIC实现）：https://mbb.eet-china.com/forum/topic/74077_1_1.html