【OneNET麒麟座试用体验】5.IIC协议与OLED的使用

开发板

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平时使用的时候，最简单的调试工具是LED灯，当有LED灯指示不了的时候，我们会选择使用串口来打印信息，但是对于小车或者其他设备来说，串口会限制我们的设备的移动范围。

所以在开发板上的显示设备变得尤为重要。

OLED是一种比较好的解决方案，空间小，却可以显示很多的内容，而且相比于TFT，功耗更低。

之前在某宝上买的OLED屏幕。

可以看到，这个屏幕是用IIC协议驱动的，所以我们应该重点学习IIC协议，当我们明白了通信协议之后，只需要通过该协议发送接收相应的消息就可以了。

我们先来看看IIC协议的特点。

1、只要求两条总线线路：一条串行数据线SDA，一条串行时钟线SCL；

2、每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在的简单的主机/从机关系软件设定地址，主机可以作为主机发送器或主机接收器；

3、它是一个真正的多主机总线，如果两个或更多主机同时初始化，数据传输可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏；

4、串行的8 位双向数据传输位速率在标准模式下可达100kbit/s，快速模式下可达400kbit/s，高速模式下可达3.4Mbit/s；

5、连接到相同总线的IC 数量只受到总线的最大电容400pF 限制。

对于我们来说，只需要知道用两根数据线通信就可以了。

那么既然只用两根线，还可以连接N个设备，那么如何区分现在是和哪个设备通信呢？

看看IIC协议，上面两幅图分别代表的是写和读两种模式。

写数据的时候，先是一个开始标志，然后是输出从机地址，然后是写方向的设置，这时候从机会回答一个ACK信号来响应一下，随后主机主机发送要写入寄存器的地址，从机接收完了回应一下，再发送写入的数据，从机接收完了回应一下，主机发送结束标志，写入过程完成。

读数据的时候，先是一个开始标志，然后是输出从机地址，然后是写方向的设置，这时候从机会回答一个ACK信号来响应一下，随后主机发送要读取寄存器的地址，从机接收完了回应一下。此时主机需要再重新发送一个开始标志，然后发送从机的地址，然后是读方向的设置，随后读取数据，主机接收完了回应一下，主机发送结束标志，读取过程完成。

相信大家都对IIC的传输过程有了一定的了解，那么我们开始对这个过程进行细致化了解~

什么是开始信号？什么是结束信号？如何完成ACK应答？数据是怎么传输的？设备地址是怎么设置的？

SCL 线是高电平时，SDA 线从高电平向低电平切换，这个情况表示起始条件。

SCL 线是高电平时，SDA 线由低电平向高电平切换，这个情况表示停止条件。

处理器发完8bit数据后就不再驱动总线了（SDA引脚变输入），而SDA和SDL硬件设计时都有上拉电阻，所以这时候SDA变成高电平。那么在第8个数据位，如果外接IIC设备能收到信号的话接着在第9个周期把SDA拉低，那么处理器检测到SDA拉低就能知道外接IIC设备数据已经收到。这就是应答信号。

SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定：因为外接IIC设备在SCL为高电平的期间采集数据方知SDA是高或低电平。SDA上的数据只能在SCL为低电平期间翻转变化。

大家可以画卡诺图去慢慢品味其中的过程。

而设备地址则是在由加入IIC协议的厂商制定的，大都可以看到IIC协议设备有A0等接口，比如MPU6050出厂就有两组地址：0x68、0x69。当我们把A0拉高的时候就是0x69，拉低的时候就是0x68。

IIC协议介绍完了，我们就看看OLED的IIC操作吧。

读写地址分别是0x78和0x79。

每一段数据内容都是先有一个控制位Control byte：0x40是数据，0x00是命令。

然后是n个数据位，代表写入的数据或命令。

当我们会写入数据之后就只管按照命令表进行初始化操作了：

来自SSD1306驱动手册的28页~

具体的初始化就根据需要来配置了。

接下来我们就可以看看oled的驱动函数库了。

写一个字节就是把一个字节的每一位都写入，因为我们的写法是高位在前，所以每次都与上0x80发送完再左移一位。

写数据就是中间的控制位发送0x40 。

而写命令就是中间的控制位发送0x00。

初始化过程就是按照我们的需求写入命令。

在我们使用OLED显示的时候，需要先设置光标，再写入数据~

按照命令格式来就行。

清屏就是把所谓数据位置都写0。

清除指定行就是将指定行的数据全部写0。

显示图片就是把图片的每个像素都显示。

而显示不同大小的字其实就是把字对应的像素图显示出来。

我们的每个字都是转换成点阵存在字库驱动文件里的。

同样的汉字也是一样的图案。

所以如果我们只用简单的英文和数字显示，这里的字库就已经够用了，但是如果我们要显示其他汉字，就要自己写字库了。

字库的制作其实很简单，使用相应的取模软件就可以了。

因为OLED是一个128*64的点阵，64行分为8个页，刚好每个页的高度是8位，为了写入方便，我们的字体基本上都是8bit高或者16bit高的，比如：6*8、8*16、16*16。

而对于每一页来说，又被分成128段，每一段是竖着的8bit，并且高位在下。

看看我们的取模软件~

先在这里输入要取模的字，按ctrl+Enter，屏幕中间就出现了点阵。

取模方式选择C51

参数设置选择纵向取模，字节倒序~

因为刚刚我们也已经说过了，我们的字是竖着8bit开始写的，写完一竖条继续下一竖条。

而字节倒序是因为我们是高位在下，所以方向会反过来。

对应的结果就出来了~

再把对应的内容添加到字库里。

并且在oled.h的驱动里添加外部声明~

最后我们在主函数调用~

显示就是这么简单~

OLED显示Demo.zip (2.93 MB, 下载次数: 19 )

SSD1306-Revision 1.1 (Charge Pump).pdf (1.79 MB, 下载次数: 11 )

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泡芙奶昔 · 2017-4-1 11:44:33

LZ是准备做什么项目呢？这是项目之前的准备工作吧？

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