基于I2C协议的OLED显示(利用U82G库)

一、I2C协议概述

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于连接微控制器和外部设备。它由两根线组成：SCL（时钟线）和SDA（数据线）。其中，SCL由主设备控制，用于同步数据传输；SDA用于在时钟信号的控制下传输数据。

I2C通信过程

1. 起始条件（Start Condition）：数据传输开始前，主设备发送一个起始信号，即SCL为高电平时，SDA由高变低。

2. 地址传输：主设备发送从设备地址和读/写位，选择通信的从设备。

3. 数据传输：按照时钟信号，主设备和从设备通过SDA线传输数据。

4. 停止条件（Stop Condition）：数据传输结束后，主设备发送一个停止信号，即SCL为高电平时，SDA由低变高。

二、OLED屏的工作原理

OLED（Organic Light-Emitting Diode）屏幕的工作原理，包括：

• OLED屏幕的构成和特点
• OLED显示原理和驱动方式
• OLED屏幕与传统显示屏的区别和优势

通过深入了解OLED屏幕的工作原理，可以更好地理解其在显示技术中的应用和优势。

汉字点阵显示原理

汉字点阵显示的原理，包括：

• 汉字点阵的构成和编码方式
• 汉字显示的像素点阵排列规则
• 如何通过点阵显示汉字并实现清晰的显示效果

三、U8g2库概述

U8g2库是一款适用于嵌入式系统的通用图形库，支持多种显示设备和控制器，具有以下特点：

• 提供丰富的图形显示功能，包括文字显示、图形绘制、位图显示等；
• 支持多种显示设备类型，如LCD、OLED等，以及多种控制器，如SSD1306、ST7920等；
• 轻量级且易于移植，适用于各种嵌入式平台。

U8g2库特性

U8g2库具有以下特性，使其成为嵌入式系统中常用的图形库之一：

• 支持多种字体和字形，可实现丰富的文字显示效果；
• 提供多种图形绘制函数，如直线、矩形、圆形等，方便绘制各种图形；
• 支持位图显示和图像处理，可实现复杂的图像显示效果；
• 提供简洁而灵活的API接口，易于学习和使用。

U8g2库在STM32上的应用

U8g2库在STM32等嵌入式平台上广泛应用，通过简单的移植和配置，可以实现图形界面的快速开发，包括：

• 在OLED屏幕上显示图形界面和文字信息；
• 实现简单的用户交互功能，如按钮、菜单等；
• 结合传感器数据显示实时监控信息等应用场景。

四、CubexMX配置

u8g2图形库压缩包：
链接：https://pan.quark.cn/s/59ef99a72f84
提取码：jZzg

五、代码实现

（1）stm32_u8g2.h文件

#ifndef __STM32_U8G2_H
#define __STM32_U8G2_H
 
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "u8g2.h"
/* USER CODE BEGIN Includes */
 
/* USER CODE END Includes */
 
 
 
/* USER CODE BEGIN Private defines */
 
/* USER CODE END Private defines */
#define u8         unsigned char  // ?unsigned char ????
#define MAX_LEN    128  //
#define OLED_ADDRESS  0x78 // oled
#define OLED_CMD   0x00  // 
#define OLED_DATA  0x40  // 
 
/* USER CODE BEGIN Prototypes */
uint8_t u8x8_byte_hw_i2c(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr);
uint8_t u8x8_gpio_and_delay(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr);
void u8g2Init(u8g2_t *u8g2);
void draw(u8g2_t *u8g2);
void testDrawPixelToFillScreen(u8g2_t *u8g2);
 
#endif

（2）stm32_u8g2.c文件

#include "stm32_u8g2.h"
#include "tim.h"
#include "i2c.h"
 
 
uint8_t u8x8_byte_hw_i2c(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr)
{
    /* u8g2/u8x8 will never send more than 32 bytes between START_TRANSFER and END_TRANSFER */
    static uint8_t buffer[128];
    static uint8_t buf_idx;
    uint8_t *data;
 
    switch (msg)
    {
    case U8X8_MSG_BYTE_INIT:
    {
        /* add your custom code to init i2c subsystem */
        MX_I2C2_Init(); //I2C初始化
    }
    break;
 
    case U8X8_MSG_BYTE_START_TRANSFER:
    {
        buf_idx = 0;
    }
    break;
 
    case U8X8_MSG_BYTE_SEND:
    {
        data = (uint8_t *)arg_ptr;
 
        while (arg_int > 0)
        {
            buffer[buf_idx++] = *data;
            data++;
            arg_int--;
        }
    }
    break;
 
    case U8X8_MSG_BYTE_END_TRANSFER:
    {
        if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c2, OLED_ADDRESS, buffer, buf_idx, 1000) != HAL_OK)
            return 0;
    }
    break;
 
    case U8X8_MSG_BYTE_SET_DC:
        break;
 
    default:
        return 0;
    }
 
    return 1;
}
 
 
 
uint8_t u8x8_gpio_and_delay(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr)
{
    switch (msg)
    {
    case U8X8_MSG_DELAY_100NANO: // delay arg_int * 100 na