操作OLED,通过三条线(SCK、DO、CS)与OLED相连,这里没有DI是因为2440只会向OLED传数据而不用接收数据。
gpio_spi.c来实现gpio模拟spi,负责spi通讯。对于OLED,有专门的指令和数据格式,要传输的数据内容,在oled.c这一层来实现,负责组织数据。
因此,我们需要实现以上两个文件。
1.SPI初始化
新建一个gpio_spi.c文件,实现SPI初始化SPIInt()
1.1 GPIO init(pinmux管脚等配置)
上图J3为板子pin2pin到OLED的底座。
GPF1作为OLED片选引脚,设置为输出;
GPG4作为OLED的数据(Data)/命令(Command)选择引脚,设置为输出;
GPG5作为SPI的MISO,设置为输入(实际用不到);
GPG6作为SPI的MOSI,设置为输出;
GPG7作为SPI的时钟CLK,设置为输出;
根据gpio相关寄存器进行配置如下:用gpio配置成spi使用的各个引脚。
void SPIInit(void){
/* 初始化引脚 */
SPI_GPIO_Init();
}
static void SPI_GPIO_Init(void){
/* GPF1 as OLED_CSn output */
GPFCON &= ~(3< GPFCON |= (1< GPFDAT |= (1<<1);//取消OLED_CSn片选,pull up
/* GPG2 FLASH_CSn output
* GPG4 OLED_DC output
* GPG5 SPIMISO input
* GPG6 SPIMOSI output
* GPG7 SPICLK output
*/
GPGCON &= ~((3< GPGCON |= ((1< GPGDAT |= (1<<2);//取消FLASH_CSn 片选,pull up
}
2.OLED初始化
再新建一个oled.c文件,以实现初始化OLEDInit(),这里就对应power up sequence。
void OLEDInit(void){
/* 向OLED发命令以初始化 */
OLEDWriteCmd(0xAE); /*display off*/
OLEDWriteCmd(0x00); /*set lower column address*/
OLEDWriteCmd(0x10); /*set higher column address*/
OLEDWriteCmd(0x40); /*set display start line*/
OLEDWriteCmd(0xB0); /*set page address*/
OLEDWriteCmd(0x81); /*contract control*/
OLEDWriteCmd(0x66); /*128*/
OLEDWriteCmd(0xA1); /*set segment remap*/
OLEDWriteCmd(0xA6); /*normal / reverse*/
OLEDWriteCmd(0xA8); /*multiplex ratio*/
OLEDWriteCmd(0x3F); /*duty = 1/64*/
OLEDWriteCmd(0xC8); /*Com scan direction*/
OLEDWriteCmd(0xD3); /*set display offset*/
OLEDWriteCmd(0x00);
OLEDWriteCmd(0xD5); /*set osc division*/
OLEDWriteCmd(0x80);
OLEDWriteCmd(0xD9); /*set pre-charge period*/
OLEDWriteCmd(0x1f);
OLEDWriteCmd(0xDA); /*set COM pins*/
OLEDWriteCmd(0x12);
OLEDWriteCmd(0xdb); /*set vcomh*/
OLEDWriteCmd(0x30);
OLEDWriteCmd(0x8d); /*set charge pump enable*/
OLEDWriteCmd(0x14);
}
D/C即数据(Data)/命令(Command)选择引脚,它为高电平时,OLED即认为收到的是数据;它为低电平时,OLED即认为收到的是命令。先设置为命令模式,再片选OLED,再传输命令,再恢复成原来的模式和取消片选。
2.1 实现OLED写功能
写命令和写数据:
static void OLEDWriteCmd(unsigned char cmd){
OLED_Set_DC(0); /* command */
OLED_Set_CS(0); /* select OLED */
SPISendByte(cmd);
OLED_Set_CS(1); /* de-select OLED */
OLED_Set_DC(1); /* gpio output default is pull up*/
}
static void OLEDWriteDat(unsigned char data){
OLED_Set_DC(1); /* data*/
OLED_Set_CS(0); /* select OLED */
SPISendByte(data);
OLED_Set_CS(1); /* de-select OLED */
}
命令模式和片选就是单纯的gpio操作,非常简单如下:
static void OLED_Set_DC(char val){
if (val)
GPGDAT |= (1<<4);
else
GPGDAT &= ~(1<<4);
}
static void OLED_Set_CS(char val){
if (val)
GPFDAT |= (1<<1);
else
GPFDAT &= ~(1<<1);
}
2.2 SPISendByte()
还剩下SPISendByte()函数,它属于SPI协议,放在gpio_spi.c里面:
void SPISendByte(unsigned char val){
int i;
for (i = 0; i < 8; i++){
SPI_Set_CLK(0);
SPI_Set_DO(val & 0x80);//MSB
SPI_Set_CLK(1);
val <<= 1;
}
}
static void SPI_Set_CLK(char val){
if (val)
GPGDAT |= (1<<7);
else
GPGDAT &= ~(1<<7);
}
static void SPI_Set_DO(char val){
if (val)
GPGDAT |= (1<<6);
else
GPGDAT &= ~(1<<6);
}
发送数据要满足SPI的时序要求,参考前面的介绍:
SPISendByte是把一个byte数据从高位往低位依次发送到DO。spi配置模式0, 主控先设置CLK为低,由于是MSB, 先传送高位,然后CLK为高,在CLK这个上升沿,DO的数据被锁存,OLED就读取了一位数据。接着左移一位,传输下一位。通过SPI_Set_CLK()和SPI_Set_DO()配置SCK和DO的时序,用gpio模拟出了spi。至此,SPI初始化和OLED初始化就基本完成了,接下来就是OLED显示部分。
这里gpio模拟spi传送时主控没有加延时控制SCK的频率,那是由于jz2440本身cpu运行就很慢,这里不延时也是能满足该款外设的spi传输时序,如果cpu很快,那么需要控制spi时序。
3.驱动显示OLED
如何在OLED上显示一个字符?根据前面一节OLED面板的显示原理。代码实现如下:
static void OLEDSetPos(int page, int col){
OLEDWriteCmd(0xB0 + page); /* page address */
OLEDWriteCmd(col & 0xf); /* Lower Column Start Address */
OLEDWriteCmd(0x10 + (col >> 4)); /* Lower Higher Start Address */
}
/* page: 0-7
* col : 0-127
* 字符: 8x16象素
*/
void OLEDPutChar(int page, int col, char c){
int i = 0;
/* 得到字模 */
const unsigned char *dots = oled_asc2_8x16[c - ' '];
/* 发给OLED */
OLEDSetPos(page, col);
/* 发出8字节数据 */
for (i = 0; i < 8; i++)
OLEDWriteDat(dots[i]);
OLEDSetPos(page+1, col);
/* 发出8字节数据 */
for (i = 0; i < 8; i++)
OLEDWriteDat(dots[i+8]);
}
/* page: 0-7
* col : 0-127
* 字符: 8x16象素
*/
void OLEDPrint(int page, int col, char *str){
int i = 0;
while (str[i]){
OLEDPutChar(page, col, str[i]);
col += 8;
if (col > 127) {
col = 0;
page += 2;
}
i++;
}
}
static void OLEDSetPos(int page, int col){
OLEDWriteCmd(0xB0 + page); /* page address */
OLEDWriteCmd(col & 0xf); /* Lower Column Start Address */
OLEDWriteCmd(0x10 + (col >> 4)); /* Lower Higher Start Address */
}
static void OLEDClear(void){
int page, i;
for (page = 0; page < 8; page ++){
OLEDSetPos(page, 0);
for (i = 0; i < 128; i++)
OLEDWriteDat(0);
}
}
完整代码如下:
/************************** gpio_spi.c ****************/
#include "s3c24xx.h"
/* 用GPIO模拟SPI */
static void SPI_GPIO_Init(void)
{
/* GPF1 OLED_CSn output */
GPFCON &= ~(3< GPFCON |= (1< GPFDAT |= (1<<1);
/* GPG2 FLASH_CSn output
* GPG4 OLED_DC output
* GPG5 SPIMISO input
* GPG6 SPIMOSI output
* GPG7 SPICLK output
*/
GPGCON &= ~((3< GPGCON |= ((1< GPGDAT |= (1<<2);
}
static void SPI_Set_CLK(char val)
{
if (val)
GPGDAT |= (1<<7);
else
GPGDAT &= ~(1<<7);
}
static void SPI_Set_DO(char val)
{
if (val)
GPGDAT |= (1<<6);
else
GPGDAT &= ~(1<<6);
}
void SPISendByte(unsigned char val)
{
int i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
SPI_Set_CLK(0);
SPI_Set_DO(val & 0x80);
SPI_Set_CLK(1);
val <<= 1;
}
}
void SPIInit(void)
{
/* 初始化引脚 */
SPI_GPIO_Init();
}
/******************* oled.c****************/
#include "oledfont.h"
#include "gpio_spi.h"
#include "s3c24xx.h"
static void OLED_Set_DC(char val)
{
if (val)
GPGDAT |= (1<<4);
else
GPGDAT &= ~(1<<4);
}
static void OLED_Set_CS(char val)
{
if (val)
GPFDAT |= (1<<1);
else
GPFDAT &= ~(1<<1);
}
static void OLEDWriteCmd(unsigned char cmd)
{
OLED_Set_DC(0); /* command */
OLED_Set_CS(0); /* select OLED */
SPISendByte(cmd);
OLED_Set_CS(1); /* de-select OLED */
OLED_Set_DC(1); /* */
}
static void OLEDWriteDat(unsigned char dat)
{
OLED_Set_DC(1); /* data */
OLED_Set_CS(0); /* select OLED */
SPISendByte(dat);
OLED_Set_CS(1); /* de-select OLED */
OLED_Set_DC(1); /* */
}
static void OLEDSetPageAddrMode(void)
{
OLEDWriteCmd(0x20);
OLEDWriteCmd(0x02);
}
static void OLEDSetPos(int page, int col)
{
OLEDWriteCmd(0xB0 + page); /* page address */
OLEDWriteCmd(col & 0xf); /* Lower Column Start Address */
OLEDWriteCmd(0x10 + (col >> 4)); /* Lower Higher Start Address */
}
static void OLEDClear(void)
{
int page, i;
for (page = 0; page < 8; page ++)
{
OLEDSetPos(page, 0);
for (i = 0; i < 128; i++)
OLEDWriteDat(0);
}
}
void OLEDInit(void)
{
/* 向OLED发命令以初始化 */
OLEDWriteCmd(0xAE); /*display off*/