OLED,即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示(Organic
Electroluminesence Display, OELD)。 OLED 由于同时具备自发光,不需背光源、对比度高、
厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优
异之特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。
LCD 都需要背光,而 OLED 不需要,因为它是自发光的。这样同样的显示, OLED 效果要
来得好一些。 OLED 的尺寸难以大型化,但是分辨率确可以做到很高。这一节,我们使用的是
ALINETEK 的 OLED 显示模块,该模块有以下特点:
1) 模块有单色和双色两种可选,单色为纯白色,而双色则为黄蓝双色。
2) 尺寸小,显示尺寸为 0.96 寸,而模块的尺寸仅为 27mm*26mm 大小。
3) 高分辨率,该模块的分辨率为 128*64。
4) 多种接口方式,该模块提供了总共 5 种接口包括: 6800、 8080 两种并行接口方式、 3
线或 4 线的穿行 SPI 接口方式,、 IIC 接口方式(只需要 2 根线就可以控制 OLED 了!)。
5) 不需要高压,直接接 3.3V 就可以工作了。
这里要提醒大家的是,该模块不和 5.0V 接口兼容,所以请大家在使用的时候一定要小心,
别接到 5V 的系统上去,否则可能烧坏模块。
该模块采用 8*2 的 2.54 排针与外部连接,其引线图如上图所示,总共有 16 个管脚,在 16
条线中,我们只用了 15 条,有一个是悬空的。 15 条线中,电源和地线占了 2 条,还剩下 13 条
信号线。在不同模式下,我们需要的信号线数量是不同的,在 8080 模式下,需要全部 13 条,
而在 IIC 模式下,仅需要 2 条线就够了!这其中有一条是共同的,那就是复位线 RST(RES),
该线我们可以直接接在 MCU 的复位上(要先确认复位方式一样),这样可以省掉一条线。
ALIENTEK OLED 模块的控制器是 SSD1306,这一节,我们将学习如何通过 STM32 来控
制该模块显示字符和数字,本节实例将可以支持 2 种方式与 OLED 模块连接,一种是 8080 的
并口方式,另外一种是 4 线 SPI 方式。
首先我们介绍一下模块的 8080 并行接口, 8080 并行接口的发明者是 INTEL,该总线也被
广泛应用于各类液晶显示器, ALIENTEK OLED 模块也提供了这种接口,使得 MCU 可以快速
的访问 OLED。 ALIENTEK OLED 模块的 8080 接口方式需要如下一些信号线:
CS: OLED 片选信号。
WR:向 OLED 写入数据。
RD:从 OLED 读取数据。
D[7:0]: 8 位双向数据线。
RST(RES):硬复位 OLED。
DC:命令/数据标志( 0,读写命令; 1,读写数据)。
模块的 8080 并口读/写的过程为:先根据要写入/读取的数据的类型,设置 DC 为高(数据)
/低(命令),然后拉低片选,选中 SSD1306,接着我们根据是读数据,还是要写数据置 RD/WR
为低,然后:
在 RD 的上升沿, 使数据锁存到数据线(D[7:0])上;
在 WR 的上升沿,使数据写入到 SSD1306 里面;
SSD1306 的 8080 并口写时序图如下:
SSD1306 的 8080 并口读时序图如下:
SSD1306 的 8080 接口方式下,控制脚的信号状态所对应的功能如下表:
在 8080 方式下读数据操作的时候,我们有时候(例如读显存的时候)需要一个假读命
( Dummy Read),以使得微控制器的操作频率和显存的操作频率相匹配。在读取真正的数据之
前,由一个的假读的过程。这里的假读,其实就是第一个读到的字节丢弃不要,从第二个开始,
才是我们真正要读的数据。
一个典型的读显存的时序图,如下图所示:
可以看到,在发送了列地址之后,开始读数据,第一个是 Dummy Read,也就是假读,我
们从第二个开始,才算是真正有效的数据。
并行接口模式就介绍到这里,我们接下来介绍一下 4 线串行(SPI)方式, 4 先串口模式使
用的信号线有如下几条:
CS: OLED 片选信号。
RST(RES):硬复位 OLED。
DC:命令/数据标志(0,读写命令; 1,读写数据)。
SCLK:串行时钟线。在 4 线串行模式下, D0 信号线作为串行时钟线 SCLK。
SDIN:串行数据线。在 4 线串行模式下, D1 信号线作为串行数据线 SDIN。
模块的 D2 需要悬空,其他引脚可以接到 GND。在 4 线串行模式下,只能往模块写数据而
不能读数据。
在 4 线 SPI 模式下,每个数据长度均为 8 位,在 SCLK 的上升沿,数据从 SDIN 移入到
SSD1306,并且是高位在前的。 DC 线还是用作命令/数据的标志线。在 4 线 SPI 模式下,写操
作的时序如下: