一種基于單片機實現(xiàn)OLED顯示的設(shè)計

表1讀寫狀態(tài)一覽表

2.4 讀寫的時序

只要按照VGG12864G的時序波形圖進行讀和寫，即可完成OLED的顯示。但是，通過軟件編程拼時序的話，要考慮到許多時間參數(shù)，有一定的難度。為了使得數(shù)據(jù)和命令能夠更容易的順利讀寫，我們采用另外一種辦法。如圖1所示，將WR#和RD#分別接C8051F023的/WR和/RD，即P0.7和P0.6。在C語言編程時定義指針類型為xdata型，它是指向片外存儲器的，通過給指針的賦值訪問片外的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，當(dāng)訪問片外存儲器時，/RD和/WR會在讀和寫時自動變低，同時P3端口為數(shù)據(jù)總線，非復(fù)用方式下，地址總線的高8位使用P1口，低8位使用P2口;復(fù)用方式下，地址總線高8位仍使用P1口，低8位和數(shù)據(jù)總線復(fù)用P3口，P2口就不會受到影響。所以最好設(shè)置成復(fù)用方式(EMIOCF.4=0)，P2口就可以用來作別的輸出端口，自由地控制RES#、CS#、DC。雖然不需要地址總線，但訪問片外存儲器時地址線會被使用，所以仍要避開。實驗結(jié)果的時序波形圖如圖3所示。

圖3 時序波形圖

只要CS#為低時，在WR#(RD#)的下降沿寫入(讀出)數(shù)據(jù)或命令，即可有效地完成讀寫的工作。

3 軟件程序的設(shè)計

整個單片機控制OLED的顯示程序用C語言編寫，主要程序流程圖如圖4所示。

圖4 程序流程圖

單片機初始化包括關(guān)閉看門狗、時鐘初始化、端口初始化，以及定時器和中斷的初始化。OLED初始化包括開顯示、設(shè)置顯示模式、設(shè)置對比度控制器、對比度設(shè)置(1～256)、設(shè)置行列起始地址、設(shè)置具體位置顏色、設(shè)置串口管腳配置。清OLED屏和OLED顯示都是往GDDRAM里寫數(shù)據(jù)，包括讀狀態(tài)、寫命令、寫數(shù)據(jù)子程序，清OLED屏就全寫“0”，OLED顯示只要寫入所要顯示的文字或圖片的字符代碼即可。每次寫(命令或數(shù)據(jù))之前都要讀狀態(tài)，看最高位D7是否為“0”，也稱之為“忙”檢測，如果為“1”，表示“忙”;反之為“閑”，在“閑”的狀況下才可以寫操作。

4 文字和圖片的顯示

VGG12864G內(nèi)置128×64 bits的顯示存儲器，用于存儲顯示數(shù)據(jù)，圖5為RAM的地址結(jié)構(gòu)。

圖5 顯示數(shù)據(jù)RAM的地址結(jié)構(gòu)

RAM容量為128×64=8192 bits，它被分成8頁(page0-page7)，每頁8行，每頁的第一列剛好是一個字節(jié)，低位在上，高位在下;顯示屏上各像素點的顯示狀態(tài)與顯示存儲器的各位二進制數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，顯示存儲器的數(shù)據(jù)直接作為圖形顯示的驅(qū)動信號。數(shù)據(jù)顯示為“1”，相應(yīng)的像素點顯示;數(shù)據(jù)顯示為“0”，相應(yīng)的像素點不顯示。

所顯示文字或圖片的字符庫，需要自己造，但人工的幾乎不可能，可以選用字模提取軟件——“字模提取 V2.2 ”，該軟件提供兩種取模方式：橫向和縱向。再根據(jù)OLED顯示數(shù)據(jù)的RAM地址結(jié)構(gòu)，選縱向的取模方式，由于OLED模組的字節(jié)結(jié)構(gòu)是高位在下低位在上，所以要設(shè)置成字節(jié)倒序，字符的字體、字形、大小和顯示效果(下劃線和刪除線)可根據(jù)需要進行調(diào)整，然后采取C51格式(若用匯編語言編程可采取A51格式)取模生成單個字符的點陣顯示代碼，最后根據(jù)需要在OLED屏上的顯示效果，對代碼進行相應(yīng)調(diào)整即可得到所需字符庫。

根據(jù)所要顯示的文字或圖片生成所需字符庫，通過OLED顯示程序?qū)⒆址a寫入并存儲在SSD1303的GDDRAM模塊后，就可以穩(wěn)定地顯示出來。通過軟件編程也可實現(xiàn)圖片的動態(tài)顯示，如圖6為該系統(tǒng)所完成的文字和圖片顯示。

5 結(jié)論

設(shè)計了一種基于單片機實現(xiàn)OLED顯示的方法。針對其功能和特性，解決了相關(guān)部分的電路設(shè)計，并在所開發(fā)的系統(tǒng)上實現(xiàn)了文字、動靜態(tài)圖片的顯示。實驗證明：該設(shè)計電路簡單，為該系統(tǒng)大大降低了成本，使該系統(tǒng)可以應(yīng)用在小型設(shè)備上。