向韦东山学：spi协议+oled裸板程序

go spi 系列— spi协议+oled裸板程序

作者：titer1 

联系：1307316一九六八（仅接受短信） 

声明：本文采用以下协议进行授权： 自由转载-非商用-非衍生-保持署名|Creative Commons BY-NC-ND 3.0 ，转载请注明作者及出处。

本文所有代码版权归原作者所有 

目录 

图说 spi 简要原理

基础 数据传输原理 dataoutput + clock + selections

图说 arm2240 + spi

2440系统如何使用spi的 



tips:同步后 ,ctrl+ alt +enter 预览

图说 结合di引脚说明不同spi传输场景

当arm读取spi设备时，

这是 spi transfer format细节， 

送完一个字节，下一个时钟周期没有到来之前，di内容存在差异 

详细如图： 



韦大大说，时钟周末没来之前的事情 不用在乎，在乎时钟边缘

还有时钟的极性差别，如下图橙色标示： 



上图我看来，就是时钟开始时电平的高/低

至于如何选定正确的极性作为开始，要看外接芯片的约定

图说 芯片 clock极性

结合 SPEC UG-2864TMBEG01 手册，可以看到图中时钟起始选择可高可低，不用担心 



韦大大说，arm spi format a/b 

不过外接的spi芯片 DO数据是在上升沿由外接芯片锁存住。

那么 ，最终arm 2440可选的format格式剩下为； 





以上场景区分是 arm的 cpol /cpha的值

下面开始代码了 

当前是 spi第一课第一节，修改代码在 spi_i2c_adc里面

代码实战

内容框架

一个文件负责 显示， 

一个文件负责传输 

目标实现函数有：

SPIInit();
OLEDInit();
OLEDPrint();

主要分析内容来源是：源码source\裸板\01th_spi_i2c_adc_jz2440_oled

oled.c

简单来说就是OLED开头的函数实现，在这里。

从芯片SPEC UG-2864TMBEG01 手册看来，vcc产生是 内部dc上拉结果? 

改装芯片手册内部的初始化设置

oledinit 向oled发送命令

详细的cpu和芯片的连线图如下，这次跟之前给出的连线图差别在，给出data/控制信号切换的方法

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); /*  */
}

//入口函数
void OLEDInit(void)
{
/* 向OLED发命令以初始化 */
OLEDWriteCmd(0xAE); /*display off*/
...
OLEDWriteCmd(0x14);
...
}

继续看 oled控制器 （?)的手册 SSD1306-Revision 1.1 (Charge Pump)

细节：实现 dc +cs 片选信号

这里 dc对应gpg4 ,cs对应gpf1

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);
}

###实现 Oledprint 

关键在 oled 地址设定+ 数据设定 

这里采用的取地址方式是：页寻址 

显存这里大小为：128*64 

一行64字节，分为8页，每页8行

手册解释 详细看 

10 COMMAND DESCRIPTIONS 

10.1 Fundamental Command 

10.1.1 Set Lower Column Start Address for Page Addressing Mode (00h~0Fh) 

10.1.2 Set Higher Column Start Address for Page Addressing Mode (10h~1Fh) 

10.1.3 Set Memory Addressing Mode (20h) 

There are 3 different memory addressing mode in SSD1306: page addressing mode, 

horizontal addressing mode and vertical addressing mode. 

情景如图： 



中文总结如下：
先发送 列地址 高位
再发送 列地址 低位
配置寻址模式

再说如何放到Led显示屏幕上去的

看手册 



看最终屏幕上的布局，这里就可以理解为什么要两行了，下面说明相关代码

//每一个字节的字模数据都分解为高4位+低4位传输
//之所以相加：因为是bit 0:1 ，后面处理了高位和低位
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 */
}

 

下面的函数OLEDPutChar形象的说明了绘制字模的过程。

//涵盖字符转换为字模
/* 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]);

}

//处理的对象是我们肉眼看到的字符
/* 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++;
}
}

其他oled函数

oled设置page模式 

oled清屏函数

此处暂时忽略。

!总结

至此：字符–》字模点阵–》spi 数据传输的过程就通过以上看到

OLEDPrint -->OLEDPutChar -->（ OLEDWriteDat-->OLEDWriteCmd）

!细节 实现spisendbyte 重要的

cloc对应gpg7 do对应gpd6，非常有趣重要的是上升沿的do实现

SPI_Set_CLK(0);
SPI_Set_DO(val & 0x80);//典型取高位
SPI_Set_CLK(1);

完整的SPISendByte逻辑在下面

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;
}

}

gpio_spi.c 联通arm和spi芯片

首先看spi芯片的电路图 



然后使用gpio模拟spi,尤其注意里面的注释，这里比较细节就是gpio方向

/* 用GPIO模拟SPI */
//called by SPIInit
static void SPI_GPIO_Init(void)
{
/* GPF1 OLED_CSn output */
GPFCON &= ~(3<<(1*2));
GPFCON |= (1<<(1*2));
GPFDAT |= (1<<1); //设置为高电平，保证片选引脚pin1（GPF1 OLED_CSn）和其他相关引脚不同时为0，

/* GPG2 FLASH_CSn output
* GPG4 OLED_DC   output
* GPG5 SPIMISO   input
* GPG6 SPIMOSI   output
* GPG7 SPICLK    output
*/
GPGCON &= ~((3<<(2*2)) | (3<<(4*2)) | (3<<(5*2)) | (3<<(6*2)) | (3<<(7*2)));
GPGCON |= ((1<<(2*2)) | (1<<(4*2)) | (1<<(6*2)) | (1<<(7*2)));
GPGDAT |= (1<<2);//设置为高电平，保证片选引脚pin2（GPG2 FLASH_CSn） 和其他相关引脚不同时为0，
}

当前进度是在 1-1 30分钟位置

其他

作者所使用的代码在 spi_i2c_adc相关文件夹中