STM32F103系列_OLED屏幕（SSD1306、SSD1315驱动）SPI驱动【DMA】（高刷）

news/2024/11/18 13:51:17/

STM32F103系列_OLED屏幕（SSD1306、SSD1315驱动）SPI驱动【DMA】（高刷）

  • 一、SSD1306和SSD1315
  • 二、电路原理图（SPI接法）
  • 三、STM32_SPI
  • 四、STM32_DMA
  • 五、代码
    • OLED.c
    • OLED.h
    • OLED_Library.h
    • Delay.h
  • 六、调用方法
    • 例：main.c
  • 七、该库函数的优缺点
    • 优点
    • 缺点

一、SSD1306和SSD1315

分辨率都是128*64，电压都在3.3V最佳，这两者可互相替代，但价格上SSD1315会比SSD1306便宜，毕竟用的人少。

二、电路原理图（SPI接法）

为了提高屏幕的刷新速度（帧率），SPI接法远远优于IIC接法。
电路图如下：
OLED_SPI
其中：

  1. 电源为3.3V显示效果最佳。
  2. 电阻电容封装建议大于等于0402。

这里OLED的四条SPI信号线，直接对接在STM32对应的SPI接口上。

本龙使用的芯片是最廉价的STM32F103C6T6A，接到了其SPI1接口上。
STM32_SPI1
其中：

  1. 这四条SPI信号线建议越短越好，并尽量避免过多的绕线，即从OLED屏幕引脚到STM32芯片的距离尽量要短，以减小周围信号对SPI信号线的干扰，避免屏幕显示异常。
  2. SPI的四条信号线建议间距为7~10mil，并排一起走。
  3. SPI的四条信号线与其他信号的距离建议≥20mil。

三、STM32_SPI

作者@Swiler的文章《STM32之SPI详细解析》讲的很好，可以参考一下。

四、STM32_DMA

作者@Z小旋的文章《【STM32】 DMA原理，步骤超细详解，一文看懂DMA》讲的很好，可以参考一下。

五、代码

OLED.c

#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "OLED_Library.h"// OLED屏幕ISP接口初始化
void OLED_IO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;   //复用输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);            //初始化PA5(SCL),PA7(SDA)GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);            //初始化PA4(RST),PA6(DC)GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_7); // PA5 and PA7上拉SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;           //设置SPI单线只发送SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;                       //主SPISPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;                   // SPI 发送接收8位帧结构SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;                          //串行同步时钟的空闲状态为低电平SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;                        //第1个跳变沿数据被采样SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;                           // NSS主机片选信号(CS)由软件控制SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_16; //预分频 16// SPI 速度设置函数（调整传输速度快慢 只有4个分频可选）// SPI_BaudRatePrescaler_2 2 分频 (SPI 36M@sys 72M)// SPI_BaudRatePrescaler_8 8 分频 (SPI 9M@sys 72M)// SPI_BaudRatePrescaler_16 16 分频 (SPI 4.5M@sys 72M)// SPI_BaudRatePrescaler_256 256 分频 (SPI 281.25K@sys 72M)SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 高位开始 低位为LSBSPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;           // CRC 值计算的多项式SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);                //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器SPI1->CR2 = 1 << 1;                                //允许DMA往缓冲区内发送SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能 SPI 外设
};uint8_t OLED_SRAM[8][128]; //图像储存在SRAM里void OLED_DMA_Init(void)
{DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能 DMA 时钟DMA_DeInit(DMA1_Channel3);DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&SPI1->DR;              // DMA 外设 ADC 基地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)OLED_SRAM;                  // DMA 内存基地址DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;                      //从储存器读取发送到外设DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1024;                                // DMA 通道的 DMA 缓存的大小DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;        //外设地址不变DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                 //内存地址递增DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte; // 8 位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;         // 8 位DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;                         //工作在循环传输模式DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;                   // DMA 通道 x 拥有中优先级DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                            //非内存到内存传输DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStructure);                            //根据指定的参数初始化// DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE); //不使能DMA1 CH3所指示的通道DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE); //使能DMA1 CH3所指示的通道
}void OLED_SendCmd(u8 TxData) //发送命令
{OLED_DC_CMD(); //命令模式while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //检查指定的 SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位{for (u8 retry = 0; retry < 200; retry++);return;}Delay_ms(100);SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通过外设 SPIx 发送一个数据OLED_DC_DAT(); //数据模式
}// OLED初始化函数
void OLED_Init(void)
{OLED_IO_Init(); //端口初始化Delay_s(1); //延时1秒稳定端口状态OLED_RST_OFF(); // OLED复位Delay_ms(10);   //复位延时OLED_RST_ON();  //结束复位OLED_SendCmd(0xae); //关闭显示OLED_SendCmd(0xd5); //设置时钟分频因子,震荡频率OLED_SendCmd(0x80); //[3:0],分频因子;[7:4],震荡频率OLED_SendCmd(0x81); //设置对比度OLED_SendCmd(0x7f); // 128OLED_SendCmd(0x8d); //设置电荷泵开关OLED_SendCmd(0x14); //开OLED_SendCmd(0x20); //设置模式OLED_SendCmd(0x00); //设置为水平地址模式OLED_SendCmd(0x21); //设置列地址的起始和结束的位置OLED_SendCmd(0x00); // 0OLED_SendCmd(0x7f); // 127OLED_SendCmd(0x22); //设置页地址的起始和结束的位置OLED_SendCmd(0x00); // 0OLED_SendCmd(0x07); // 7OLED_SendCmd(0xc8); // 0xc9上下反置 0xc8正常OLED_SendCmd(0xa1); // 0xa0左右反置 0xa1正常OLED_SendCmd(0xa4); //全局显示开启;0xa4正常,0xa5无视命令点亮全屏OLED_SendCmd(0xa6); //设置显示方式;bit0:1,反相显示;0,正常显示OLED_SendCmd(0xaf); //开启显示OLED_SendCmd(0x56);OLED_DMA_Init(); // DMA初始化
}//指定位置显示单字符，X+Y+单字符
void OLED_Write(u8 x, u8 y, u8 *ascii)
{u8 i = 0, c = *ascii;for (i = 0; i < 6; i++)OLED_SRAM[y][x + i] = YIN_F6X8[(c - 32) * 6 + 1 + i];
}//清屏--全灭
void OLED_Clear(void)
{for (u8 y = 0; y < 7; y++)for (u8 x = 0; x < 126; x += 6)OLED_ZFC(x, y, " ");
}char OLED_zfc[] = {0}; //字符转化为字符串储存于此数组//显示多个字符，x+y+字符串
void OLED_ZFC(u8 x, u8 y, u8 *chr)
{u8 j = 0;while (chr[j] != '\0'){u8 c = chr[j];for (u8 i = 0; i < 6; i++)OLED_SRAM[y][x + i] = YIN_F6X8[(c - 32) * 6 + 1 + i];x += 6;if (x > 120)//自动换行{x = 0;y++;}j++;}
}

OLED.h

#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H#include "stm32f10x.h"#pragma diag_suppress 167, 940 //消除格式警告
extern char OLED_zfc[]; //字符转化为字符串储存于此数组#define OLED_SCL_CLR() GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5) //时钟
#define OLED_SCL_SET() GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_5)#define OLED_SDA_LOW() GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7) // MOSI主设备输出
#define OLED_SDA_HIGH() GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7)#define OLED_RST_OFF() GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4) //接低电平复位
#define OLED_RST_ON() GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_4)#define OLED_DC_CMD() GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6) //模式
#define OLED_DC_DAT() GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_6)void OLED_IO_Init(void);                   // GPIO和SPI初始化
void OLED_Write(u8 lie, u8 ye, u8 *ascii); //写入ASCII文字
void OLED_SendCmd(u8 TxData);              //发送命令void OLED_Clear(void);
void OLED_ZFC(u8 x, u8 y, u8 *chr);void OLED_Init(void);     // OLED初始化
void OLED_DMA_Init(void); // DMA初始化#endif

OLED_Library.h

#ifndef __OLED_LIBRARY_H
#define __OLED_LIBRARY_Hconst u8 YIN_F6X8[] ={0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // sp0x00, 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, // 00x00, 0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00, // 10x00, 0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46, // 20x00, 0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31, // 30x00, 0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10, // 40x00, 0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39, // 50x00, 0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30, // 60x00, 0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03, // 70x00, 0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36, // 80x00, 0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E, // 90x00, 0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00, // :0x00, 0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00, // ;0x00, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00, // <0x00, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, // =0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x14, 0x08, // >0x00, 0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06, // ?0x00, 0x32, 0x49, 0x59, 0x51, 0x3E, // @0x00, 0x7C, 0x12, 0x11, 0x12, 0x7C, // A0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36, // B0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x22, // C0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x22, 0x1C, // D0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x41, // E0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x01, // F0x00, 0x3E, 0x41, 0x49, 0x49, 0x7A, // G0x00, 0x7F, 0x08, 0x08, 0x08, 0x7F, // H0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x41, 0x00, // I0x00, 0x20, 0x40, 0x41, 0x3F, 0x01, // J0x00, 0x7F, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, // K0x00, 0x7F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, // L0x00, 0x7F, 0x02, 0x0C, 0x02, 0x7F, // M0x00, 0x7F, 0x04, 0x08, 0x10, 0x7F, // N0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x3E, // O0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x06, // P0x00, 0x3E, 0x41, 0x51, 0x21, 0x5E, // Q0x00, 0x7F, 0x09, 0x19, 0x29, 0x46, // R0x00, 0x46, 0x49, 0x49, 0x49, 0x31, // S0x00, 0x01, 0x01, 0x7F, 0x01, 0x01, // T0x00, 0x3F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x3F, // U0x00, 0x1F, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1F, // V0x00, 0x3F, 0x40, 0x38, 0x40, 0x3F, // W0x00, 0x63, 0x14, 0x08, 0x14, 0x63, // X0x00, 0x07, 0x08, 0x70, 0x08, 0x07, // Y0x00, 0x61, 0x51, 0x49, 0x45, 0x43, // Z0x00, 0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x00, // [0x00, 0x55, 0x2A, 0x55, 0x2A, 0x55, // 550x00, 0x00, 0x41, 0x41, 0x7F, 0x00, // ]0x00, 0x04, 0x02, 0x01, 0x02, 0x04, // ^0x00, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, // _0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x00, // '0x00, 0x20, 0x54, 0x54, 0x54, 0x78, // a0x00, 0x7F, 0x48, 0x44, 0x44, 0x38, // b0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x20, // c0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x48, 0x7F, // d0x00, 0x38, 0x54, 0x54, 0x54, 0x18, // e0x00, 0x08, 0x7E, 0x09, 0x01, 0x02, // f0x00, 0x18, 0xA4, 0xA4, 0xA4, 0x7C, // g0x00, 0x7F, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78, // h0x00, 0x00, 0x44, 0x7D, 0x40, 0x00, // i0x00, 0x40, 0x80, 0x84, 0x7D, 0x00, // j0x00, 0x7F, 0x10, 0x28, 0x44, 0x00, // k0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x40, 0x00, // l0x00, 0x7C, 0x04, 0x18, 0x04, 0x78, // m0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78, // n0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x38, // o0x00, 0xFC, 0x24, 0x24, 0x24, 0x18, // p0x00, 0x18, 0x24, 0x24, 0x18, 0xFC, // q0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x08, // r0x00, 0x48, 0x54, 0x54, 0x54, 0x20, // s0x00, 0x04, 0x3F, 0x44, 0x40, 0x20, // t0x00, 0x3C, 0x40, 0x40, 0x20, 0x7C, // u0x00, 0x1C, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1C, // v0x00, 0x3C, 0x40, 0x30, 0x40, 0x3C, // w0x00, 0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44, // x0x00, 0x1C, 0xA0, 0xA0, 0xA0, 0x7C, // y0x00, 0x44, 0x64, 0x54, 0x4C, 0x44, // z0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14  // horiz lines
};#endif

其中：

  1. 因为STM32F103C6T6A的FLASH比较小，放不了多少中文，所以在驱动里没有放置中文的函数封装，有兴趣可以自己编写，后面有空我可能会在这里加上，原理是一样的。
  2. 因为屏幕小，不够显示的，所以我使用的是6*8大小的字符，节省空间，也减小字符库的缓存。

Delay.h

使用系统时钟SysTick的延时函数

六、调用方法

例：main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"int main(void)
{Delay_Init();//延时初始化OLED_Init();//OLED_SPI初始化OLED_ZFC(0, 0, "DRAGON");//在OLED屏幕的X轴为0，Y轴为0，显示字符串“DRAGON”OLED_ZFC(21, 3, "Hello 2022,I Love You!!!!!!!!!");//在OLED屏幕的X轴为21，Y轴为3，显示字符串“Hello 2022,I Love You!!!!!!!!!”，不够显示自动换行OLED_ZFC(4, 6, "2022");//在OLED屏幕的X轴为4，Y轴为6，显示字符串“2022”
}

效果如下
显示效果
PS：

  1. 旁白有蓝色指示灯，光影效果别介意。
  2. 膜还没撕，有点糊，“I LOVE”那里有一个辅助撕膜的小突出，不是显示异常。

七、该库函数的优缺点

优点

  1. 跑的是DMA，不占用CPU，速度极快，本龙认为的STM32的极限刷新速度。
  2. 纯字符，不添加中文显示，极大优化代码大小。
  3. 显示字符大小为6*8，一个屏幕可以显示168个字符，且自动换行，平时显示参数极度够用。

缺点

  1. 刷新速度过快，导致字符跳动过快，眼睛和大脑还未读取信息就跳动了，所以需要在下次刷新屏幕前加一定的延时。
  2. 暂未添加中文显示，毕竟加了中文，很多FLASH比较小的STM32F103系列芯片装不了多少中文字符。

http://www.ppmy.cn/news/119528.html

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数据结构与算法08：二分查找和哈希算法

数据结构与算法08：二分查找和哈希算法

目录 【二分查找】 二分查找的特殊情况 【哈希算法】 应用一&#xff1a;安全加密 应用二&#xff1a;唯一标识 应用三&#xff1a;数据校验 应用四&#xff1a;散列函数 应用五&#xff1a;负载均衡 应用六&#xff1a;数据分片 应用七&#xff1a;分布式存储&…
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用 JavaScript 对抗 DDOS 攻击 (下)

用 JavaScript 对抗 DDOS 攻击 (下)

抗 v2 之前的那些奇技淫巧&#xff0c;纯属娱乐而已&#xff0c;并不能撑多久。 但简单、好玩&#xff0c;似乎这正是对抗的乐趣。之前从未想过&#xff0c;居然还能把脚本黑科技&#xff0c;用在网络防御上。 于是&#xff0c;又陆陆续续对抗了一段时间。 直到兴致淡却&am…
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第十七章行为性模式—状态模式

第十七章行为性模式—状态模式

文章目录 状态模式解决的问题反例 结构实例存在的问题使用场景 状态模式与策略模式的区别 行为型模式用于描述程序在运行时复杂的流程控制&#xff0c;即描述多个类或对象之间怎样相互协作共同完成单个对象无法单独完成的任务&#xff0c;它涉及算法与对象间职责的分配。行为型…
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