SPI接口下的OLED显示

程序员文章站 2022-06-27 22:59:12

之前介绍了STM32数据传输的一种方式IIC，这次我将进行另外一种数据传输方式SPI。...

SPI接口下的OLED显示

一、SPI简介：
- 1、spi：
- 2、IIC与SPI的区别：
二、程序实现
四、总结

一、SPI简介：

1、spi：

SPI是一种同步、全双工、主从式接口。来自主机或从机的数据在时钟上升沿或下降沿同步。主机和从机可以同时传输数据。SPI接口可以是3线式或4线式。本文重点介绍常用的4线SPI接口。
接口：
SPI接口下的OLED显示

四线接口包括四个信号

时钟(SPI CLK, SCLK)
片选(CS)
主机输出、从机输入(MOSI)
主机输入、从机输出(MISO)

产生时钟信号的器件称为主机。主机和从机之间传输的数据与主机产生的时钟同步。同I2C接口相比，SPI器件支持更高的时钟频率。用户应查阅产品数据手册以了解SPI接口的时钟频率规格。

SPI接口只能有一个主机，但可以有一个或多个从机。图1显示了主机和从机之间的SPI连接。

来自主机的片选信号用于选择从机。这通常是一个低电平有效信号，拉高时从机与SPI总线断开连接。当使用多个从机时，主机需要为每个从机提供单独的片选信号。本文中的片选信号始终是低电平有效信号。

MOSI和MISO是数据线。MOSI将数据从主机发送到从机，MISO将数据从从机发送到主机。

2、IIC与SPI的区别：

相对优势：
IIC:

总线拓扑结构：
IIC只需两根信号线，而标准SPI至少四根信号，如果有多个从设备，信号需要更多。一些SPI变种虽然只使用三根线——SCLK、SS和双向的MISO/MOSI，但SS线还是要和从设备一对一根。另外，如果SPI要实现多主设备结构，总线系统需额外的逻辑和线路。用IIC构建系统总线唯一的问题是有限的7位地址空间，但这个问题新标准已经解决——使用10位地址。从第一点上看，IIC是明显的大赢家。
优雅性：
IIC常被称更优雅于SPI。IIC的优雅在于它的特色——用很轻盈的架构实现了多主设备仲裁和设备路由。但是对使用的工程师来讲，理解总线结构更费劲，而且总线的性能不高。

SPI:

传输速率：
如果应用中必须使用高速数据传输，那么SPI是必然的选择。因为SPI是全双工，IIC的不是。SPI没有定义速度限制，一般的实现通常能达到甚至超过10Mbps。IIC最高的速度也就快速+模式(1Mbps)和高速模式(3.4Mbps)，后面的模式还需要额外的I/O缓冲区，还并不是总是容易实现的。
易掌握性：
SPI的优点在于它的结构相当的直观简单，容易实现，并且有很好扩展性。SPI的简单性不足称其优雅，因为要用SPI搭建一个有用的通信平台，还需要在SPI之上构建特定的通信协议软件。也就是说要想获得SPI特有而IIC没有的特性——高速性能，工程师们需要付出更多的劳动。另外，这种自定的工作是完全*的，这也说明为什么SPI没有官方标准。IIC和SPI都对低速设备通信提供了很好的支持，不过，SPI适合数据流应用，而IIC更适合“字节设备”的多主设备应用。

二、程序实现

1、下载文件

相应商家会附送文件，一般找他们要都可，我们使用的是0.96寸SPI 7针和0.96寸SPI4针。店铺地址在此
我在这单独再推荐一家店铺优信电子

2、查看文件以及文件解析

SPI接口下的OLED显示
文件主要包括这些
其中：
gui.c是商家编写好的一些OLED屏幕应用的函数。
OLED.c是OLED的一些基本定义函数。
spi.c是SPI数据传输的基础

gui.c
主要定义了一些显示数字，显示字符串，显示点，显示圆圈等一些函数，由商家定义，其实质上是对像素点的亮灭处理，用物理地址来表示该像素亮灭，然后由像素点的亮灭构成图像（由于OLED屏幕没有RGB显示的功能，所以数据传输量比较小）
SPI接口下的OLED显示
OLED.c

这里写了一些OLED的控制函数，主要包括像素点状态控制的函数OLED_WR_Byte等，在.c文件里还定义了OLED屏幕的数组，如图：

这里相当于一个初始化，将OLED屏幕初始化为灭的状态，所以里面幅值只有0和1，函数的对屏幕像素的控制也是对这个数组进行控制，0为灭，1为亮。

3、显示自己想要的字符

3.1 看看别人如何实现的

在之前我讲了OLED屏幕如何实现显示的大概原理，这一讲将从更加细致的地方来分析原理并实现自己想要的字符。
我们首先看看原程序，字符是怎么定义的
在gui.c包含的库文件里找到oledfont.h
SPI接口下的OLED显示
找到

发现它只是定义了一些十六进制数，细想一下2的4次方为16，4+4=8,832=1616=256，正好对应一个字符256个像素点，也就是我们只需要把一个十六进制数化成二进制，通过移位幅值就能实现对对像素点的控制了，比如0x03,二进制为00000011，那么只需要前面2个灯灭，后面6个灯亮就好了。
移位的话应该从右往左看
后面注释了一下表示哪些字符，于是
提出问题？
那是如何实现字符对应的呢（就是计算机如何知道秒这个字对应的就是哪些十六进制数的呢？）

3.2 定义自己的字符

这里介绍一个软件
SPI接口下的OLED显示

店铺会提供文件，店铺地址
设置方法里面有详解，这里直接看生成后的图：
SPI接口下的OLED显示
只需要把生成后的下面这些文件按照之前的格式复制过去就好了。
但是问题又来了，单片机是如何知道秒对应的这32个数为什么是秒，而不是另外定义的32个数呢？

3.3 添加属于自己的字符

通过查询程序可以知道，原函数是通过数组来定义的，就是通过他自己的定义，数组第一行就表示秒，但是这样极其不优雅，别人使用这个程序的时候又如何知道这个字符应该处于第几个呢。于是我们定义了一个新的结构体：
SPI接口下的OLED显示
再修改一下程序

源代码

void GUI_ShowCHinese(u8 x,u8 y,u8 hsize,u8 *str,u8 mode)
{ 
	while(*str!='\0')
	{
		if(hsize == 16)
		{
			GUI_ShowFont16(x,y,str,mode);
		}
		else if(hsize == 24)
		{
			GUI_ShowFont24(x,y,str,mode);
		}
		else if(hsize == 32)
		{
			GUI_ShowFont32(x,y,str,mode);
		}
		else
		{
			return;
		}
		x+=hsize;
		if(x>WIDTH-hsize)
		{
			x=0;
			y+=hsize;
		}
		str+=2;
	}			
}

这样我们只需要对第一个字符进行搜索，然后就能找到对应的字符啦！！！
再从新顶一下数（格式如下：）
SPI接口下的OLED显示

3.4 最后实现效果：

主函数：

#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "gui.h"
#include "test.h"
#include "24cxx.h"	 
#include "AHT20.h"
struct m_AHT20 AHT20;
int main(void)
{	
	int c1,t1;
	delay_init();	    	       //延时函数初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
	IIC_Init();							//IIC初始化
	AHT20.alive=!AHT20_Init();	        //AHT20初始化
	OLED_Init();			         //初始化OLED  
	OLED_Clear(0);             //清屏（全黑）
	while(1) 
	{	
		show_my_num(); //显示学号
		
		show_my_name();//显示姓名
		
		/*读取测量温湿度数据*/
		if(AHT20.alive)//是否存活
		{
			//读取其原始数据
			AHT20.flag = AHT20_ReadHT(AHT20.HT);
			c1 = AHT20.HT[0]*100*10/1024/1024/10;  //湿度
			t1 = (AHT20.HT[1]*200*10/1024/1024-500)/10;//温度计算公式
		}
		
		show_tem(c1,t1);//显示温湿度
		
		delay_ms(6000);
	}
}

次要函数：
SPI接口下的OLED显示
效果图：

四、总结

本次尝试非常成功，我也收获满满，期待下一次的探索！！！

本文地址：https://blog.csdn.net/qq_47343729/article/details/111999190

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