NO.10 1.3寸OLED显示屏IIC通信（12864驱动芯片）

　　对于单片机来说，有一个良好的人机交互界面是很重要的。那么我们常用的单片机显示设备有什么呢？OLED屏是一个不错选择。

　　

　　OLED能显示我们的相对应的信息，使得我们的电子设计顿时高大上许多。

　　OLED是啥呢？OLED跟LED差不多，简单点说，就是一个个小小的LED组合起来，控制每一个小小的LED灯像素的亮灭来进行显示，这样就可以显示任意字符了。

　　对于OLED来说，单位面积内像素点的个数直接决定了我们显示屏的分辨率。像我在某宝购买的OLED显示屏，是1.3寸内有128*64个像素点。

　　显然我们是不可能搞这么多的GPIO口来控制这个OLED的，那么我们该如何控制呢？

　　前人早就为我们想好的解决措施，人家造了专门控制这种OLED的芯片方便我们使用，我们只需要按照芯片所需要的通信协议跟芯片通信就可以操作这个OLED了。

　　那么我们应该用什么通信协议呢？这个芯片支持IIC和SPI两种通信方式，这里我们主要使用讲解IIC。

　　 I2C 总线是一种串行数据总线，只有二根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，两条线可以挂多个设备。 IIC设备（绝大多数）里有个固化的地址，只有在两条线上传输的值等于IIC设备的固化地址时，其才会作出响应。通常我们为了方便把IIC设备分为主设备和从设备，基本上谁控制时钟线（即控制SCL的电平高低变换）谁就是主设备。

　　我们操作OLED显示屏就是属于最简单的一种IIC应用。我们只需要向OLED发送数据，而不需要接收OLED发送的数据。

　　IIC的具体通信协议我就不详细说了，主要分为起始信号，应答信号，结束信号，同时向设备发送数据或者接收数据。

　　对于我们的MSP432中，其实是自带了IIC的库，但是为了我们方便理解（才不是我老是发送不了数据呢），我们使用软件模拟IIC。

　　那什么又是软件模拟IIC呢？就是拿GPIO口当做SCL和SDA，自己来控制传输线的高低电平！

　　我们万能的某宝卖家写了利用51和STM32操作OLED例程，我们只需要对其修改下就可以运用到我们的MSP432中。

　　下面我列出所有核心函数：

//起始信号
void I2C_Start(void)
{
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,1);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);
}

//结束信号
void I2C_Stop(void)
{
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);
}

//等待信号响应
void I2C_WaitAck(void) //测数据信号的电平
{
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,1);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);
}

//写入一个字节
void Send_Byte(uint8_t dat)
{
  uint8_t i;
  for(i=0;i<8;i++)
  {
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);//将时钟信号设置为低电平
    if(dat&0x80)//将dat的8位从最高位依次写入
    {
        GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,1);
    }
    else
    {
        GPIO_write(CONFIG_GPIO_SDA,0);
    }
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,1);
    GPIO_write(CONFIG_GPIO_SCL,0);
    dat<<=1;
  }
}

//发送一个字节
//向SSD1306写入一个字节。
//mode:数据/命令标志 0,表示命令;1,表示数据;
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t mode)
{
  I2C_Start();
  Send_Byte(0x78);
  I2C_WaitAck();
  if(mode){Send_Byte(0x40);}
  else{Send_Byte(0x00);}
  I2C_WaitAck();
  Send_Byte(dat);
  I2C_WaitAck();
  I2C_Stop();
}

//坐标设置
void OLED_Set_Pos(uint8_t x, uint8_t y)
{
  OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD);
  OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
  OLED_WR_Byte((x&0x0f),OLED_CMD);
}

//开启OLED显示
void OLED_Display_On(void)
{
  OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
  OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD);  //DCDC ON
  OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD);  //DISPLAY ON
}
//关闭OLED显示
void OLED_Display_Off(void)
{
  OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
  OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD);  //DCDC OFF
  OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD);  //DISPLAY OFF
}
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!
void OLED_Clear(void)
{
  uint8_t i,n;
  for(i=0;i<8;i++)
  {
    OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址（0~7）
    OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
    OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址
    for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA);
  } //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:0~63
//sizey:选择字体 6x8  8x16
void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t chr,uint8_t sizey)
{
  uint8_t c=0,sizex=sizey/2;
  uint16_t i=0,size1;
  if(sizey==8)size1=6;
  else size1=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*(sizey/2);
  c=chr-' ';//得到偏移后的值
  OLED_Set_Pos(x,y);
  for(i=0;i<size1;i++)
  {
    if(i%sizex==0&&sizey!=8) OLED_Set_Pos(x,y++);
    if(sizey==8) OLED_WR_Byte(asc2_0806[c][i],OLED_DATA);//6X8字号
    else if(sizey==16) OLED_WR_Byte(asc2_1608[c][i],OLED_DATA);//8x16字号
    //      else if(sizey==xx) OLED_WR_Byte(asc2_xxxx[c][i],OLED_DATA);//用户添加字号
    else return;
  }
}
//m^n函数
uint32_t oled_pow(uint8_t m,uint8_t n)
{
  uint32_t result=1;
  while(n--)result*=m;
  return result;
}
//显示数字
//x,y :起点坐标
//num:要显示的数字
//len :数字的位数
//sizey:字体大小
void OLED_ShowNum(uint8_t x,uint8_t y,uint32_t num,uint8_t len,uint8_t sizey)
{
  uint8_t t,temp,m=0;
  uint8_t enshow=0;
  if(sizey==8)m=2;
  for(t=0;t<len;t++)
  {
    temp=(num/oled_pow(10,len-t-1))%10;
    if(enshow==0&&t<(len-1))
    {
      if(temp==0)
      {
        OLED_ShowChar(x+(sizey/2+m)*t,y,' ',sizey);
        continue;
      }else enshow=1;
    }
    OLED_ShowChar(x+(sizey/2+m)*t,y,temp+'0',sizey);
  }
}
//显示一个字符号串
void OLED_ShowString(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t *chr,uint8_t sizey)
{
  uint8_t j=0;
  while (chr[j]!='\0')
  {
    OLED_ShowChar(x,y,chr[j++],sizey);
    if(sizey==8)x+=6;
    else x+=sizey/2;
  }
}
//显示汉字

void OLED_ShowChinese(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t no,uint8_t sizey)
{
  uint16_t i,size1=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*sizey;
  for(i=0;i<size1;i++)
  {
    if(i%sizey==0) OLED_Set_Pos(x,y++);
    if(sizey==16) OLED_WR_Byte(Hzk[no][i],OLED_DATA);//16x16字号
    //      else if(sizey==xx) OLED_WR_Byte(xxx[c][i],OLED_DATA);//用户添加字号
    else return;
  }
}


//显示图片
//x,y显示坐标
//sizex,sizey,图片长宽
//BMP：要显示的图片
void OLED_DrawBMP(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t sizex, uint8_t sizey,uint8_t BMP[])
{
  uint16_t j=0;
  uint8_t i,m;
  sizey=sizey/8+((sizey%8)?1:0);
  for(i=0;i<sizey;i++)
  {
    OLED_Set_Pos(x,i+y);
    for(m=0;m<sizex;m++)
    {
      OLED_WR_Byte(BMP[j++],OLED_DATA);
    }
  }
}


//初始化SSD1306
void OLED_Init(void)
{
  sleep(1);
  OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
  OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
  OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
  OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
  OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register
  OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD); // Set SEG Output Current Brightness
  OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping     0xa0左右反置 0xa1正常
  OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction   0xc0上下反置 0xc8正常
  OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display
  OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
  OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
  OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
  OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset
  OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
  OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
  OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period
  OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
  OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration
  OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
  OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh
  OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level
  OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
  OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//
  OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable
  OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable
  OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
  OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
  OLED_Clear();
  OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); /*display ON*/
}

　　程序有点长，大家直接复制就可以使用。

　　那我们该如何调用呢？非常简单。比如我们显示某种字符，我们这样作为按键的回调函数，当我们按下按键就可以显示某种字符。

void gpioButtonFxn1(uint_least8_t index)
{
    /* Clear the GPIO interrupt and toggle an LED */
    GPIO_toggle(CONFIG_GPIO_LED_1);
    OLED_Clear();
    OLED_ShowString(10,4,"2020/05/28",8);
    OLED_ShowString(10,6,"DerekChen",8);
    sleep(1);
}

　　哈！非常简单是不是。那么我们要显示中文呢？中文有点复杂，你需要先生成中文的字符点阵数据，然后就可以照样显示了！