第九步：STM32F4 OLED

OLED简介

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。

0.96 寸OLED模块 OLED控制器为SSD1306

1）模块有单色和双色两种可选，单色为纯蓝色，而双色则为黄蓝双色。
      单色模块每个像素点只有亮与不亮两种情况，没有颜色区分。
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4种接口包括：6800、8080两种并行接口方式、 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。

OLED模块工作模式选择

4种模式通过模块的BS1/BS2设置，BS1/BS2的设置与模块接口模式的关系如表所示：

OLED模块原理图

OLED 8080并行接口信号线说明

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）。

OLED8080并口读写过程

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：
1.读数据：在RD的上升沿， 使数据锁存到数据线（D[7：0]）上；
2.写数据：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：

OLED模块显存

SSD1306的显存总共为128*64bit大小，SSD1306将这些显存分为了8页。每页包含了128个字节，总共8页，这样刚好是128*64的点阵大小。

 程序显示原理

在STM32的内部建立一个 缓存（共128*8个字节），在每次修改的时候，只是修改STM32上的缓存（实际上就是SRAM），在修改完了之后，一次性把STM32上的缓存数据写入到OLED的GRAM。当然这个方法也有坏处，就是对于那些SRAM很小的单片机（比如51系列）就比较麻烦了

OLED通讯

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：