1、【Word版本下載可任意編輯】 C8051F023單片機的OLED顯示實現設計 2硬件構造設計 本文利用單片機C8051F023作為128&mes;64單色OLED的控制器件，采用的是維信諾公司的一款屏VGG12864G，它利用Solomon公司的SSD1303為專用驅動IC。實現文字顯示及圖像的動靜態顯示。硬件整體設計構造框圖如圖1所示。 2.1 SSD1303驅動及接口電路 VGG12864G模塊的OLED顯示屏為128列，64行構造。圖2為SSD1303構造框圖，顯示了模塊邏輯電路和接口電路的框圖。用戶只需要給接口提供電源、產生驅動指令信號和顯示數據信號，就能點亮OLED屏。從圖中可以看

2、出，行、列驅動器的輸出通過FPC邦定到OLED屏，剩下的MCU接口、電壓和電流控制器需要是其專門設計的接口和驅動電路，模塊的外部信號僅與SSD1303發生關系。所以了解了SSD1303的輸入特性及指令系統，就能方便地使用本模塊了。SSD1303是晶門公司推出的驅動單色OLED的IC，采用TAB封裝。這種基于CMOS工藝的驅動IC集成了行、列驅動器、振蕩器、比照度控制器和圖形數據存儲器（GDDRAM），很大程度地減少了外圍器件和功耗。可支持的分辨率為132&mes;64，其中OLED屏底部13216的點陣區域可以顯示4色的局域色，并可編程實現64級灰度，當用于單色顯示時，可編程控制256級比照度

3、。根據所使用微處理器（MPU）的不同，它提供8位6800系列MPU并行、8位8080系列MPU并行和SerialPeripheralInterface(SPI)串行三種通信接口模式?？刂泼钔ㄟ^MCU接口輸入到控制命令解碼器開展命令解碼，然后輸出時鐘、行同步、場同步信號，從而控制OLED顯示的振蕩頻率、顯示器件的電壓轉換模塊以及OLED顯示內容的行列偏移量的驅動模塊；如果是顯示數據(12864bits)，那么顯示數據由控制電路通過MCU接口輸入到GDDRAM緩存，然后通過局域色解碼器對數據開展解碼，將解碼后的顯示數據通過行列驅動器驅動OLED顯示，OLED上呈現了穩定的顯示效果。 2.2電源的

4、設計 硬件構造設計框圖如圖2所示，外部硬件電路的DC-DC轉換器用TPS7333芯片將5V電源轉換成3.3V電源，并將輸出的電源信號通過電壓和電流控制器控制整個SSD1303的電壓和電流。整個系統需要3.3V和12V的電源，MCU（本文采用C8051F023）需要提供3.3V的電源電壓，OLED需要3.3V的邏輯電源電壓和912V的驅動電源電壓，此驅動電源電壓由外部電源轉換器電路提供。2.3各種控制信號再就是關于如何用MCU控制，MCU通過RES#、CS#、D/C、WR#、RD#和D0D7共13個接口控制SSD1303驅動IC，從而控制OLED顯示屏。CS#為片選信號，當CS#接低電平時MCU

5、才能與驅動IC通信；RES#是復位使能端，當接低電平時，所有控制存放器均被設定為出廠時的默認狀態，同時圖像存放器清零；D/C為數據/命令選擇信號；WR#和RD#分別為寫和讀選擇信號，當CS#為低時，在其下降沿讀寫有效。通過改變D/C、WR#和RD#三個接口的高低，單片機對OLED的控制有四種狀態，可由表1顯示出來。 表1讀寫狀態一覽表 2.4讀寫的時序 只要按照VGG12864G的時序波形圖開展讀和寫，即可完成OLED的顯示。但是，通過軟件編程拼時序的話，要考慮到許多時間參數，有一定的難度。為了使得數據和命令能夠更容易的順利讀寫，我們采用另外一種方法。如圖1所示，將WR#和RD#分別接C805

6、1F023的/WR和/RD，即P0.7和P0.6。在C語言編程時定義指針類型為xdata型，它是指向片外存儲器的，通過給指針的賦值訪問片外的數據存儲區，當訪問片外存儲器時，/RD和/WR會在讀和寫時自動變低，同時P3端口為數據總線，非復用方式下，地址總線的高8位使用P1口，低8位使用P2口；復用方式下，地址總線高8位仍使用P1口，低8位和數據總線復用P3口，P2口就不會受到影響。所以設置成復用方式（EMIOCF。4=0），P2口就可以用來作別的輸出端口，自由地控制RES#、CS#、DC。雖然不需要地址總線，但訪問片外存儲器時地址線會被使用，所以仍要避開。實驗結果的時序波形圖如圖3所示。只要CS

7、#為低時，在WR#（RD#）的下降沿寫入（讀出）數據或命令，即可有效地完成讀寫的工作。 3軟件程序的設計 整個單片機控制OLED的顯示程序用C語言編寫，主要程序流程圖如圖4所示。單片機初始化包括關閉看門狗、時鐘初始化、端口初始化，以及定時器和中斷的初始化。OLED初始化包括開顯示、設置顯示模式、設置比照度控制器、比照度設置（1256）、設置行列起始地址、設置具體位置顏色、設置串口管腳配置。清OLED屏和OLED顯示都是往GDDRAM里寫數據，包括讀狀態、寫命令、寫數據子程序，清OLED屏就全寫“0”，OLED顯示只要寫入所要顯示的文字或圖片的字符代碼即可。每次寫（命令或數據）之前都要讀狀態，看

8、位D7是否為“0”，也稱之為“忙”檢測，如果為“1”，表示“忙”；反之為“閑”，在“閑”的狀況下才可以寫操作。 4文字和圖片的顯示 VGG12864G內置12864bits的顯示存儲器，用于存儲顯示數據，圖5為RAM的地址構造。RAM容量為128648192bits，它被分成8頁(page0page7)，每頁8行，每頁的列剛好是一個字節，低位在上，高位在下；顯示屏上各像素點的顯示狀態與顯示存儲器的各位二進制數據一一對應，顯示存儲器的數據直接作為圖形顯示的驅動信號。數據顯示為“1”，相應的像素點顯示；數據顯示為“0”，相應的像素點不顯示。所顯示文字或圖片的字符庫，需要自己造，但人工的幾乎不可能，可以選用字模提取軟件“字模提取V2。2”，該軟件提供兩種取模方式：橫向和縱向。再根據OLED顯示數據的RAM地址構造，選縱向的取模方式，由于OLED模組的字節構造是高位在下低位在上，所以要設置成字節倒序，字符的字體、字形、大小和顯示效果（下劃線和刪除線）可根據需要開展調整，然后采取C51格式（若用匯編語言編程可采取A51格式）取模生成單個字符的點陣顯示代碼，根據需要在OLED屏上的顯示效果，對代碼開展相應調整即可得到所需字符庫。 根據所要顯示的文字或圖片生成所需字符庫，通過OLED顯示程序將字符代碼寫入并存儲在SS