|
|
关注+星标公众号，不错过精彩内容来源 | 瑞萨嵌入式小百科
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，常用于连接低速外设。
由于I2C在很多场景下都会使用，所以很多单片机内部都集成了I2C控制器，
通过I2C实现OLED显示，主要涉及硬件连接、通信协议和软件驱动。
下面就结合瑞萨 RA0E1单片机以及e2 studio工具给大家讲述一下通过I2C实现OLED显示原理和实现方法。
1
背景
简单介绍IIC通信协议、OLED显示原理、SS1306驱动IC等。
IIC通信协议
IIC（Inter-Integrated Circuit）即集成电路总线。它是一种串行通信总线，使用多主从架构，如图所示。
4zhujnwaxog64087606628.png
关于IIC：
https://www.i2c-bus.org/
飞利浦Philips公司于二十世纪八十年代初设计，最初是为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备。
自2006年10月1日起，使用IIC协议不需要支付专利费，但制造商仍然需要付费以获取IIC从属设备地址。
IIC通信协议的功能特点如下
只需要两条总线线路没有严格的波特率要求，例如使用RS232，主站生成总线时钟所有组件之间存在简单的主/从关系连接到总线的每个设备都可通过唯一地址进行软件寻址IIC是真正的多主总线，提供仲裁和冲突检测
https://www.i2c-bus.org/MultiMaster/
IIC使用两根线进行通信：一根时钟线SCL，一根数据线 SDA。
IIC将SCL处于高时SDA拉低的动作作为开始信号，SCL处于高时SDA拉高的动作作为结束信号；
传输数据时，SDA在SCL低电平时改变数据，在SCL高电平时保持数据，每个SCL脉冲的高电平传递1位数据。
7-bit设备的数据传输
wpu3jtsq3df64087606729.png
软件模拟IIC一般是用GPIO管脚，软件控制管脚高低电平输出，以模拟IIC通信波形。硬件IIC对应芯片上的IIC外设，有相应IIC驱动电路，其所使用的IIC管脚也是专用。
软硬件IIC对比
硬件IIC效率远高于软件IIC，软件IIC不受管脚限制，接口更灵活；软件模拟IIC是通过GPIO软件模拟寄存器的工作方式，而硬件IIC是直接调用内部寄存器进行配置；性能方面，硬件IIC由于由专门的硬件模块处理，减少了软件干预，因此具有更高的可靠性和稳定性；硬件IIC模块可以在后台自动处理数据传输，释放CPU资源，因此CPU占用率更低；软件IIC的代码量多于硬件IIC，相比之下更为复杂；硬件IIC通常还支持更高的通信速率。
OLED显示原理
OLED（Organic Electroluminescence Display）即有机发光二极管。
e1iwhna10a564087606829.jpg
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特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。
0.96英寸OLED基本参数
工作电压：3.3~5V（内置3.3V LDO，IIC通信接口电平是3.3V的）像素点阵规模：128*64（128列，64行，共8192颗LED）驱动IC：SSD1306
OLED模块电路
5hrev30far464087606929.png
SSD1306驱动电路
pwjo202o0xs64087607029.png
详见：oled i2c , SSD1306 Datasheet .
https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/1179026/ETC2/SSD1306.html
2
方法说明
使用e2 studio建立硬件IIC框架；编译OLED相关主函数，特别是初始化、打开IIC、写入IIC等部分，或移植相关函数，并进行修改；运行程序，构建项目，调试项目。
[/ol]
3
操作说明
新建项目；引脚Pins定义；新建Stacks - IIC master，并修改属性，定义地址0x3C；
onudp52mydo64087607129.png
移植并修改oled.c、oled.h、oledfont.h、bmp.h文件；构建主函数hal_entry.c，调试项目。
4
系统框图
gnri0k2t3bu64087607229.jpg
5
代码
主函数
hal_entry.c
左右滑动查看完整内容
while(1){ /*---------- Picture ------------*/ OLED_Clear();//clear screen OLED_DrawBMP(0,0,128,8,BMP1); R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); /*----------- Text ------------*/ OLED_Clear();//clear screen OLED_ShowString(0,0,"RA",16); OLED_ShowCHinese(16,0,0);//生 OLED_ShowCHinese(32,0,1);//态 OLED_ShowCHinese(48,0,2);//工 OLED_ShowCHinese(64,0,3);//作 OLED_ShowCHinese(80,0,4);//室 OLED_ShowString(0,2,"2024.12.14",16); OLED_ShowString(0,4,"Renesas RA0E1",16); R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);}oled.coled.holedfont.hbmp.h
6
结果
如主代码所示，图片和文字交替显示。
左右滑动查看完整内容
while(1){ /*---------- Picture ------------*/ OLED_Clear();//clear screen OLED_DrawBMP(0,0,128,8,BMP1); R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS); /*----------- Text ------------*/ OLED_Clear();//clear screen OLED_ShowString(0,0,"RA",16); OLED_ShowCHinese(16,0,0);//生 OLED_ShowCHinese(32,0,1);//态 OLED_ShowCHinese(48,0,2);//工 OLED_ShowCHinese(64,0,3);//作 OLED_ShowCHinese(80,0,4);//室 OLED_ShowString(0,2,"2024.12.14",16); OLED_ShowString(0,4,"Renesas RA0E1",16); R_BSP_SoftwareDelay(500, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);}
每隔500ms刷新页面一次。
7
演示视频
ce2dbidlklg64087607329.gif
8
最后
通过以上实践操作，你能掌握瑞萨RA0E1单片机的开发流程、了解I2C通信协议，以及外设OLED的基础原理。
------------ END -----------
offdbqqoggb64087607429.jpg
用寄存器点亮 LED 灯：新手必学IO的几种模式
aq0s2csxcop64087607529.jpg
基于MPU实现9轴驱动助力多关节机器人
zwbagghmark64087607629.jpg
如何轻松在MPU上部署离线版DeepSeek -R1大语言模型 |
|
电子产业一站式赋能平台
/1 
窥视卡
置顶卡
变色卡
