1. 0.96 寸 IIC 单色屏

1.1 模块来源

采购链接：

0.96 寸 OLED 显示屏 12864 液晶屏模块 IIC 显示屏 ssd1306 12864oled

资料下载链接：

https://pan.baidu.com/s/1xy2zH8-hs-S8-_AcVtBP_g

资料提取码：0jhj

1.2 规格参数

以下信息见厂家资料

---

工作电压： 3.3V

工作电流： 9MA

模块尺寸： 27.3 x 27.8 MM

像素大小： 128(H) x 64(V)RGB

驱动芯片： SSD1306

通信协议： IIC

管脚数量： 4 Pin（2.54mm 间距排针）

1.3 移植过程

我们的目标是将例程移植至梁山派 GD32F470 上。按照以下步骤，即可完成移植。

1. 将源码导入工程；
2. 根据编译报错处进行粗改；
3. 修改引脚配置；
4. 修改时序配置；
5. 移植验证。

1.3.1 查看资料

打开厂家资料例程（例程下载见模块来源的资料下载）。

在 main.c 文件发现对屏幕的初始化配置函数为 OLED_Init(); ，该函数里包含了对屏幕引脚的配置、对屏幕显示方式的配置。

我们主要修改的是引脚的初始化与时序的延时修改。

1.3.2 移植至工程

将厂家资料路径下的【OLED】文件夹，复制到自己的工程中。自己的工程至少需要有毫秒级延时函数。

打开自己的工程，将我们刚刚复制过来的文件导入.c 和.h 文件。

选择导入复制过来的文件夹里面的全部.c 文件。

导入完成后，工程目录下会出现新导入的文件。

添加.h 路径

在弹出的路径窗口，选择添加新路径

选择 LCD 文件夹的路径，我们的.h 就在里面。因为是选择导入路径，所以不会显示该文件夹下有什么文件。

添加完成

尝试编译，发现有错误。错误内容为找不到 sys.h 这个文件。

将 oled.h文件下的 sys.h 改为 gd32f4xx.h。

(在左边将 oled.c 的工程目录展开，就发现有 oled.h)

再编译发现还有错误，错误内容分别为标识符“u8”、“u16”、“u32”未定义和找不到 delay.h 这个文件。

在 oled.h 文件中定义三个宏，u8、u16、u32。

#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif

#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif

#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif

在源代码中使用 delay.h 的主要作用是给屏幕初始化时提供一定的延时，确保初始化成功。主要使用的函数是 delay_ms，进行毫秒级延时。

将 oled.c 文件中的头文件 delay.h 改为自己的延时函数头文件，这里我使用的是 systick.h；再将文件中使用到的延时函数 delay_ms 替换为自己的毫秒级延时，这里替换为 delay_1ms。

#include "systick.h"
#define  delay_ms  delay_1ms

再编译发现只剩下 LCD 引脚初始化的内容报错，接下来我们要进行引脚选择。

1.3.3 引脚选择

该屏幕需要设置 4 个接口，具体接口说明见图。

模块为 IIC 通信协议的从机，SCL 为 IIC 信号线，SDA 为 IIC 数据线。

下面分为软件 IIC 移植与硬件 IIC 移植进行讲解。

1.3.3.1 软件 IIC 移植

当前厂家源码使用的是软件 IIC 接口，IIC 时序部分厂家已经完成，我们只需要将引脚和延时配置好即可。所以对应接入的屏幕引脚请按照你的需要。

屏幕	开发板
GND	GND
VCC	3.3V
SCL	PA8
SDA	PC9

选择好引脚后，进入工程开始编写屏幕引脚初始化代码。

为了方便后续移植，我在 oled.h 处宏定义了每一个引脚，后续根据需要进行修改即可。

//-----------------OLED端口移植----------------
//GND - GND
//VCC - 3.3V
//SCL - PA8 I2C2_SCL
//SDA - PC9 I2C2_SDA
#define RCU_LCD_SCL     RCU_GPIOA//SCL
#define PORT_LCD_SCL    GPIOA
#define GPIO_LCD_SCL    GPIO_PIN_8

#define RCU_LCD_SDA     RCU_GPIOC//SDA
#define PORT_LCD_SDA    GPIOC
#define GPIO_LCD_SDA    GPIO_PIN_9

将 oled.c 源代码中的 void OLED_Init(void) 修改为如下代码。

//OLED的初始化
void OLED_Init(void)
{
     /* 使能时钟 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SCL);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SDA);
    /* 配置SCL */
    gpio_mode_set(PORT_LCD_SCL,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_SCL);
    gpio_output_options_set(PORT_LCD_SCL,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_SCL);
    gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, SET);

    /* 配置SDA */
    gpio_mode_set(PORT_LCD_SDA,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_SDA);
    gpio_output_options_set(PORT_LCD_SDA,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_SDA);
    gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, SET);

    //        OLED_RES_Clr();
        delay_ms(200);
//        OLED_RES_Set();

        OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
        OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
        OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
        OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register
        OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD);// Set SEG Output Current Brightness
        OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping     0xa0左右反置 0xa1正常
        OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction   0xc0上下反置 0xc8正常
        OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display
        OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
        OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
        OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset        Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset
        OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
        OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
        OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period
        OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
        OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration
        OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
        OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh
        OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level
        OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
        OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//
        OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable
        OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable
        OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
        OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
        OLED_Clear();
        OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);
}

将 lcd_init.h 中的** OLED 端口定义** 宏，修改为图 修改后样式。

#define OLED_SCL_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, RESET)//SCL
#define OLED_SCL_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, SET)//SCL

#define OLED_SDA_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, RESET)//SDA
#define OLED_SDA_Set()gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, SET)//SDA

//#define OLED_RES_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_4)//RES
//#define OLED_RES_Set() GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_4)

到这里软件 IIC 就移植完成了，请移步到 1.4 节进行移植验证。

1.3.3.2 硬件 IIC 移植

一般 IIC 协议的通讯可以使用 IO 软件模拟，也可以使用硬件 IIC 协议，软件 IO 模拟 IIC，则无 IO 限制，但占用 MCU 的效率；硬件 IIC 通讯控制简单，但是需按外设对应 IO 进行连接，通讯控制也需按照寄存器进行相应操作（原厂一般也写好）。

硬件 IIC 的意思就是 IIC 时序方面，直接由硬件帮你完成，不需要去考虑时序错误的问题。硬件可以快一点，不占用 MCU 的效率，但是需要引脚具备 IIC 通信功能的。而软件 IIC 是由你编写代码实现的。比如什么时候高电平，什么时候低电平，高电平多长时间，低电平又多长时间等等，但是软件 IIC 可以是普通 IO 口，不需要具备硬件 IIC 接口也可以实现功能。

梁山派的主控为 GD32F470ZGT6，其带有 3 个 IIC 外设，可以通过简单的库函数调用，实现硬件 IIC 的通信。想要使用硬件 IIC 驱动屏幕，需要确定使用的引脚是否有 IIC 外设功能。可以通过数据手册【GD32F450xx_Datasheet_Rev2.2.pdf】进行查看。

在数据手册的第 28 页结尾，是关于 GD32F450Zx 系列芯片引脚的功能定义示意图。

当前使用的是硬件 IIC 接口，这里选择使用 PB6/PB7 的 IIC 复用功能。其他对应接入的屏幕引脚请按照你的需要。

---

屏幕	开发板
GND	GND
VCC	3.3V
SCL	PB6
SDA	PB7

选择好引脚后，进入工程开始编写屏幕引脚初始化代码。为了方便后续移植，我在 oled.h 处宏定义了每一个引脚，后续根据需要进行修改即可。

//-----------------OLED端口移植----------------
//GND - GND
//VCC - 3.3V
//SCL - PB6 I2C0_SCL
//SDA - PB7 I2C0_SDA
#define RCU_LCD_SCL     RCU_GPIOB//SCL
#define PORT_LCD_SCL    GPIOB
#define GPIO_LCD_SCL    GPIO_PIN_6

#define RCU_LCD_SDA     RCU_GPIOB//SDA
#define PORT_LCD_SDA    GPIOB
#define GPIO_LCD_SDA    GPIO_PIN_7

#define I2C_TIME_OUT         50000
#define I2C_SPEED            400000
#define I2CX_SLAVE_ADDRESS7  0x78
#define I2CX                 I2C0
#define RCU_I2CX             RCU_I2C0

引脚初始化配置见如下代码。

//OLED的初始化
void OLED_Init(void)
{
    /* 使能引脚时钟 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SCL);
    rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_SDA);

    /* 配置SCL引脚复用IIC功能 */
    gpio_af_set(PORT_LCD_SCL, GPIO_AF_4, GPIO_LCD_SCL);
    /* 配置SDA引脚复用IIC功能 */
    gpio_af_set(PORT_LCD_SDA, GPIO_AF_4, GPIO_LCD_SDA);

    /* 配置SCL引脚 */
    gpio_mode_set(PORT_LCD_SCL, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_LCD_SCL);
    gpio_output_options_set(PORT_LCD_SCL, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_SCL);
    /* 配置SDA引脚 */
    gpio_mode_set(PORT_LCD_SDA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_LCD_SDA);
    gpio_output_options_set(PORT_LCD_SDA, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_SDA);

    /* 使能IIC时钟 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_I2CX);
    /* 清除IIC原先配置 */
    i2c_deinit(I2CX);
    /* 配置IIC时钟 */
    i2c_clock_config(I2CX, I2C_SPEED, I2C_DTCY_2);
    /* 配置I2C地址 */
    i2c_mode_addr_config(I2CX, I2C_I2CMODE_ENABLE, I2C_ADDFORMAT_7BITS, I2CX_SLAVE_ADDRESS7);
    /* 使能I2C */
    i2c_enable(I2CX);
    /* 使能应答功能 */
    i2c_ack_config(I2CX, I2C_ACK_ENABLE);

    //        OLED_RES_Clr();
        delay_ms(200);
//        OLED_RES_Set();

        OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--turn off oled panel
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
        OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
        OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
        OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD);//--set contrast control register
        OLED_WR_Byte(0xCF,OLED_CMD);// Set SEG Output Current Brightness
        OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//--Set SEG/Column Mapping     0xa0左右反置 0xa1正常
        OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Set COM/Row Scan Direction   0xc0上下反置 0xc8正常
        OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--set normal display
        OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
        OLED_WR_Byte(0x3f,OLED_CMD);//--1/64 duty
        OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset        Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
        OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//-not offset
        OLED_WR_Byte(0xd5,OLED_CMD);//--set display clock divide ratio/oscillator frequency
        OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//--set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
        OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//--set pre-charge period
        OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
        OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//--set com pins hardware configuration
        OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);
        OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//--set vcomh
        OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//Set VCOM Deselect Level
        OLED_WR_Byte(0x20,OLED_CMD);//-Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
        OLED_WR_Byte(0x02,OLED_CMD);//
        OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//--set Charge Pump enable/disable
        OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//--set(0x10) disable
        OLED_WR_Byte(0xA4,OLED_CMD);// Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
        OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);// Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
        OLED_Clear();
        OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);
}

将 oled.h 中的 LCD 端口定义 宏，修改为图 修改后样式。

//-----------------OLED端口定义----------------

#define OLED_SCL_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, RESET)//SCL
#define OLED_SCL_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_SCL, GPIO_LCD_SCL, SET)//SCL

#define OLED_SDA_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, RESET)//SDA
#define OLED_SDA_Set()gpio_bit_write(PORT_LCD_SDA, GPIO_LCD_SDA, SET)//SDA

//#define OLED_RES_Clr() GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_4)//RES
//#define OLED_RES_Set() GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_4)

初始化部分完，还需要修改发送数据部分。源代码中使用的是软件 IIC，时序是由厂家编写完成的。我们使用硬件 IIC 则需要对其进行修改。

在 oled.c 文件中，将源代码的 void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd) 函数修改为图 修改后样式。

void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 mode)
{
    /* 等待I2C总线空闲 */
    while(i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_I2CBSY));

    /* 发送起始信号到I2C总线 */
    i2c_start_on_bus(I2CX);

    /* 等待发送起始信号成功标志位为1 */
    while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_SBSEND));

    /* 发送从机地址到I2C总线 */
    i2c_master_addressing(I2CX, I2CX_SLAVE_ADDRESS7, I2C_TRANSMITTER);

    /* 等待发送从机地址成功标志位为1 */
    while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_ADDSEND));
    /* 清除发送从机地址成功标志位 */
    i2c_flag_clear(I2CX,I2C_FLAG_ADDSEND);

    /* 等待传输数据缓冲区为空 */
    while( SET != i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_TBE));

    /* 发送寄存器地址（发送命令） */
    if(mode){i2c_data_transmit(I2CX, 0x40);}
    else    {i2c_data_transmit(I2CX, 0x00);}

    /* 等待字节传输完成位设置完成 */
    while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_BTC));

    /* 发送数据 */
    i2c_data_transmit(I2CX, dat);

    /* 等待字节传输完成位设置完成 */
    while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_BTC));

    /* 向I2C总线发送停止信号 */
    i2c_stop_on_bus(I2CX);

    /* 等待直到停止信号发送完成  */
    while(I2C_CTL0(I2CX)&0x0200);
}

在 oled.c 文件中，将源代码的 void OLED_Refresh(void) 函数修改为图 修改后样式。

//更新显存到OLED
void OLED_Refresh(void)
{
        u8 i,n;
        for(i=0;i<8;i++)
        {
                OLED_WR_Byte(0xb0+i,OLED_CMD); //设置行起始地址
                OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);   //设置低列起始地址
                OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);   //设置高列起始地址

                /* 等待I2C总线空闲 */
        while(i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_I2CBSY));

        /* 发送起始信号到I2C总线 */
        i2c_start_on_bus(I2CX);

        /* 等待发送起始信号成功标志位为1 */
        while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_SBSEND));

        /* 发送从机地址到I2C总线 */
        i2c_master_addressing(I2CX, I2CX_SLAVE_ADDRESS7, I2C_TRANSMITTER);

        /* 等待发送从机地址成功标志位为1 */
        while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_ADDSEND));
        /* 清除发送从机地址成功标志位 */
        i2c_flag_clear(I2CX,I2C_FLAG_ADDSEND);

        /* 等待传输数据缓冲区为空 */
        while( SET != i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_TBE));

        /* 发送寄存器地址（发送命令） */
        i2c_data_transmit(I2CX, 0x40);

        /* 等待字节传输完成位设置完成 */
        while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_BTC));

        //发送全部显存数据
        for( n = 0; n < 128; n++ )
        {
            i2c_data_transmit(I2CX, OLED_GRAM[n][i]);
            while(!i2c_flag_get(I2CX, I2C_FLAG_BTC));
        }
        /* 向I2C总线发送停止信号 */
        i2c_stop_on_bus(I2CX);

        /* 等待直到停止信号发送完成  */
        while(I2C_CTL0(I2CX)&0x0200);
    }
}

到这里硬件 IIC 就移植完成了，请移步到 1.9.4 节进行移植验证。

1.4 移植验证

在 main.c 中输入代码如下

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"
#include "oled.h"

int main(void)
{
        nvic_priority_group_set(NVIC_PRIGROUP_PRE2_SUB2);  // 优先级分组
        systick_config();                //滴答定时器初始化 1ms
        OLED_Init();                                //初始化OLED
        OLED_Clear();
        while(1)
        {
            OLED_ShowString(0,0,"ABC",8,1);//6*8 “ABC”
            OLED_ShowString(0,8,"ABC",12,1);//6*12 “ABC”
            OLED_ShowString(0,20,"ABC",16,1);//8*16 “ABC”
            OLED_ShowString(0,36,"ABC",24,1);//12*24 “ABC”
            OLED_Refresh();
            delay_1ms(500);
        }
}

上电效果

文件 移植成功案例