* 导师视频讲解：[**去听课**](https://www.bilibili.com/video/BV1k34y1D7Vz?p=18) >[success] **技术支持说明：** >**1**.一般以自主学习为主 > **2**.可到官方问答社区中提问：[**去提问**](https://bbs.csdn.net/forums/zigbee) > **3**.工程师**会尽快**解答社区问题，但他们是一线开发，【**难以保证**】解答时效，解答辛苦，感谢理解！ <br/> 本节课将讲解如何基于CC2530来使用OLED显示屏来显示字符和图片。 <br/> ## **OLED简介** OLED的全称是OrganicLight-Emitting Diode（有机发光二极管），具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电和反应速度快等优点。开发套件中的0.96英寸OLED屏幕的实物图如图所示，其分辨率是64×128像素，即纵向有64个像素点、横向有128个像素点。  <br/> ## **SPI通信协议简介** SPI的全称是Serial Peripheral Interface（串行外设接口），是一种具有速度快、全双工和同步通信特点的通信总线。配套的OLED显示屏便是使用SPI通信协议。 <br/> ## **字库与图库** 为了使OLED屏幕能够正确地显示各种字符或图片，还需要先准备好一套字库和图库，例如标准ASCII字库、汉字字库和自主制作的图库等。 <br/> ## **OLED 驱动 API** 为驱动OLED屏幕，笔者设计了相应驱动API供读者学习和使用。 ### OLED的驱动API可分为两个层次，分别是**上层的OLED显示API**和**下层的SPI驱动API**，驱动API还需要字库和图库文件配合工作。这3者在本实验代码中的如图所示位置。  <br/> **OLED显示API简介** 在配置好显示屏引脚和字库/图库文件后，调用OLED显示API即可在屏幕上显示指定的内容。打开OLED122864文件夹中的hal_oled12864.h文件，可以找到OLED显示API的定义代码： ``` //2. 51单片机入门/6. 显示器实验/Workspace/code/HW_LCD/HAL_OLED/hal_oled12864.h /** * @fn halOLED12864Init * * @brief 初始化OLED12864显示器，在使用屏幕前必须先调用 */ void halOLED12864Init(void); /** * @fn halOLED12864ClearScreen * * @brief 清除屏幕上显示内容 */ void halOLED12864ClearScreen(void); /** * @fn halOLED12864Show * * @brief 在屏幕上显示字符串，支持的字符格式：1. 8×16 ASCII码；2. 16×16 汉字 * * @param line - 参数值范围：0 ~ 3 * @param column - 参数值范围：0 ~ 127 * @param str - 待显示的字符串 * * @warning 16×16汉字 的字库需要先在此文件中定义FONT_TABLE_CHINESE_16×16 */ void halOLED12864ShowX16(unsigned char line, unsigned char column, const unsigned char *str); /** * @fn halOLED12864ShowPicture * * @brief 在屏幕上显示图片 * * @param x - 指定在横向从左边数起第x个像素开始显示图像，参数值范围：0 ~ 127 * @param y - 指定在纵向从上边数起的第y个像素开始显示图像，参数值范围：0 ~ 64 * @param picWidth - 图片的宽度，参数值范围：1~128 * @param picHeight - 图片的高度，参数值范围：1~64 * @param pic - 待显示的图片 */ void halOLED12864ShowPicture(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char picWidth, unsigned char picHeight, const unsigned char *pic); ``` ### **halOLED12864ShowX16 使用详解** OLED12864显示屏的分辨率为64x128像素，可以把其理解为**64行和128列**的二维表格。halOLED12864ShowX16函数支持显示8×16的标准ASCII字符和16×16的汉字，其中的8×16是指占据屏幕8行、16列的字体，16×16是指占据屏幕16行和16列的字体。因此可以理解为halOLED12864ShowX16函数支持在屏幕中显示4行ASCII字符或汉字，于是参数line的取值范围便是0~3，但是参数column仍是使用像素点来表示在横向第几个像素的位置开始显示字符，因此其取值范围为0~127。 <br/> **显示屏引脚配置** 在调用上述显示API前，需要先进行显示屏引脚配置，即将显示屏的引脚与CC2530的GPIO配置上。配套的0.96英寸OLED显示屏包含如下7个引脚： （1）GND - 地线 （2）VCC - 电源（2.8~5.5v） （3）SCL（D0） - SPI时钟 （4）SDA（D1） - SPI数据 （5）CS - SPI片选 （6）RES - 屏幕复位引脚 （7）DC - 数据或命令选择 ### 打开hal\_lcd\_spi.h文件，可以看到如下引脚配置代码。 ``` //2.51单片机入门/6.显示器实验/Workspace/code/HW_LCD/HAL_LCD_SPI/hal_lcd_spi.h #ifdef HAL_LCD_SPI_SW /* SCL -> CC2530 P1_5 引脚*/ #define HAL_LCD_SPI_SCK_PORT 1 #define HAL_LCD_SPI_SCK_PIN 5 /* SDA -> CC2530 P1_6 引脚*/ #define HAL_LCD_SPI_SDA_PORT 1 #define HAL_LCD_SPI_SDA_PIN 6 #endif /* CS -> CC2530 P2_0 引脚*/ #define HAL_LCD_SPI_CS_PORT 2 #define HAL_LCD_SPI_CS_PIN 0 /* DC -> CC2530 P1_4 引脚*/ #define HAL_LCD_SPI_DC_PORT 1 #define HAL_LCD_SPI_DC_PIN 4 /* RES -> CC2530 P1_0 引脚*/ #define HAL_LCD_SPI_RST_PORT 1 #define HAL_LCD_SPI_RST_PIN 0 ``` 上述代码完成了5个引脚的配置，其中的VCC和GND引脚不用配置。如果需要修改引脚配置，那么直接修改上述代码右边的数字即可。 <br/> **配置字库** 在配置好引脚后，还需配置字库和图库，其中字库包括两种，分别是8×16标准ASCII字库、16×16中文字库，字库文件在本实验代码如图所示位置。  ### 在本课程配套的软件工具中，可以找到“字模软件2.2.zip”这个软件，它就是用来生成字库的。运行字模软件，如图所示。  >[warning] 如您还没有下载本课程配套的软件工具，可以前往下载页下载：[前往](2316129) ### 8×16标准ASCII字库取模取模步骤如下： （1）单击“参数设置”→“其他选项”，依次选择“纵向取模”、“字节倒序”和“保留”，如图所示。  不同屏幕显示对字库的要求有所不同，配套的OLED显示屏要求“纵向取模”和“字节倒序”。 ### （2）在文字输入区输入想要取模的文字，输入后按一下Ctrl+Enter，如图所示。  ### （3）单击“取模方式”→“C51 格式”，选择“点阵生成区”，即可看到成功生成的字模，如图所示。  ### 就这样，8×16字体对应的字库做好了。16×16汉字的取模方式与8×16字体基本一致，只需要依照相同的方式并且在输入区输入汉字即可。 <br/> **配置图库** 与自字体取模类似地，在基本操作处导入图片，然后参照字体取模流程操作即可完成图片的取模，如图所示。  <br/> ## **使用OLED显示API** 在配置好显示屏引脚和字库文件后，调用OLED显示API即可在屏幕上显示内容。打开配套的实验代码，打开OLED12864文件夹中的main.c，可以看到使用OLED显示API的示例代码： ``` //2. 51单片机入门/6. 显示器实验/Workspace/code/OLED12864/main.c void main(void) { setSystemClk32MHZ();//把系统频率设置为32MHz halOLED12864Init();//初始化 while(1) { /* Test1 - 显示 8×16 的字符 */ halOLED12864ShowX16(0, 0, "0123456789");//在第1行显示 halOLED12864ShowX16(1, 0, "abcdefghiABCDE");//在第2行显示 halOLED12864ShowX16(2, 0, "{}[]()!@#$%");//在第3行显示 halOLED12864ShowX16(3, 0, "==========>");//在第3行显示 delayMs(SYSCLK_32MHZ, 4000);//延迟 halOLED12864ClearScreen();//清空 /* Test2 - 显示 8×16 字符 和 16×16 汉字 */ halOLED12864ShowX16(0, 0, "今天气温："); halOLED12864ShowX16(1, 30, "温度：22 ℃"); halOLED12864ShowX16(2, 30, "湿度：30 %"); /* 注意：对于汉字，必须先取字模后存放到汉字字库文件font_chinese_v_16x16.h中*/ delayMs(SYSCLK_32MHZ, 4000);//延迟 halOLED12864ClearScreen();//清空 /* Test3 - 在坐标（30像素, 30像素）处显示分辨率为 32x32 像素的图片*/ halOLED12864ShowPicture(30, 30, 32, 32, Picture_32x32_AppleIco); /*注意：对于图片，系需要先取模后存放在图库文件font_v_picture.h中*/ delayMs(SYSCLK_32MHZ, 4000);//延迟 halOLED12864ClearScreen();//清空 /* Test4 - 全屏显示 128x64 图片，即在坐标（30像素, 30像素）处显示一张分辨率为128x64像素的图片 */ halOLED12864ShowPicture(0, 0, 128, 64, Picture_128x128_SuccessPic); delayMs(SYSCLK_32MHZ, 4000);//延迟 halOLED12864ClearScreen();//清空 } } ``` 在实际的开发过程中，开发者一般只要套用上述代码即可使用OLED屏幕，非常方便。 <br/> ## **SPI 驱动 API 的设计原理** >[warning] SPI 驱动 API 的设计原理较为复杂，读者简单了解其原理即可。 上文讲到，笔者设计的OLED屏幕的驱动API可分为两个层次，分别是**上层的OLED显示API**和**下层的SPI驱动API**。这里简单地讲解一下本SPI驱动API的设计原理。 <br/> **设计思想** 笔者把SPI驱动API分为两个部分，分别是**通用SPI驱动API**和**专用SPI驱动API**。 （1）**通用SPI驱动API**适用于使用SPI通信的多种设备，图中的SPI_Driver文件夹存放的便是此部分API。 （2）**专用SPI驱动API**在**通用SPI驱动API**的基础上，专门去适配特定的设备，例如配套的这个OLED显示屏。图中的hal\_lcd\_spi.h和hal\_lcd\_spi.c便是此部分API  这样做的好处还是比较明显的，通用SPI驱动API可以在各种SPI设备中使用，只需要为这些设备增加对应的适配代码即可。 <br/> **硬件和软件SPI模式的支持** 在通用的SPI驱动API中，支持硬件SPI和软件SPI模式。硬件模式SPI是指利用利用硬件处理单元实现SPI协议，软件SPI模式是指通过编写程序代码的方式实现SPI。如图所示，hw\_spi.h/c是基于硬件实现的SPI驱动API，sw\_spi.h/c是软件模拟实现的SPI驱动API，如图所示。  ### 可以在适配程序hal\_lcd\_spi.h和hal\_lcd\_spi.c中通过配置的方式来选择使用哪种方式，如图所示。  <br/> ## **调试仿真** 可以运行本实验代码以观察运行结果，操作步骤如下： （1）把OLED屏幕插入到标准板或者Mini板中，如图所示。   ### （2）由于本实验需要用到SPI通信，因此如果使用ZigBee标准板测试，需要把拨码开关的第8、9和10位分别打到CLK、SDI和SDO端，如图所示。  ### （3）编译链接本实验代码后，把程序烧录到配套的ZigBee开发板中，即可看到屏幕循环地显示相应的内容。 <br/> <br/> ## **项目定制** * 如需项目定制开发，可扫码添加项目经理好友（注明“**项目定制**”） * 定制范围：**NB-IoT**、**CATn（4G）**、**WiFi**、**ZigBee**、**BLE Mesh**以及**STM32**、**嵌入式Linux**等IoT技术方案 * 善学坊官网：[www.sxf-iot.com](https://www.sxf-iot.com/)  * 非项目定制**勿扰**，此处**非**技术支持