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外观

1. 0.96 寸 SPI 单色屏 ​

1.1 模块来源 ​

1.2 规格参数 ​

以下信息见厂家资料模块来源中的资料下载

工作电压： 3.3V

工作电流： 15MA

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： SPI

管脚数量： 7 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中的资料下载）。

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。

c
#ifndef u8
#define u8 uint8_t
#endif

#ifndef u16
#define u16 uint16_t
#endif

#ifndef u32
#define u32 uint32_t
#endif
**图 1.6.3.15 修改 oled.h**

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。

c
#include "systick.h"
#define  delay_ms  delay_1ms

在例程中，厂家为了调试增加了 LED 灯显示，这里我们并不需要，将其删除或者注释。

在 oled.h 文件中，删除或者注释 测试 LED 端口定义。

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 7 个接口，具体接口说明见方。

模块为 SPI 通信协议的从机，D0 为 SPI 信号线（SCK），D1 为 SPI 输出线（MOSI），CS 为 SPI 片选线（NSS）。

下面分为软件 SPI 移植与硬件 SPI 移植进行讲解。

1.3.3.1 软件 SPI 移植 ​

当前厂家源码使用的是软件 SPI 接口，SPI 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
GNDGND
VCC3.3V
D0PB13
D1PB15
RESPD0
DCPC6
CSPB12

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。

cpp
//-----------------OLED端口移植----------------
//VCC - 3.3V
//D0 - PB13 SPI1_SCK
//D1 - PB15 SPI1_MOSI
//RES - PD0（可以接入复位）
//DC  - PC6
//CS  - PB12        SPI1_NSS
#define RCU_LCD_D0     RCU_GPIOB//SCK
#define PORT_LCD_D0    GPIOB
#define GPIO_LCD_D0    GPIO_PIN_13

#define RCU_LCD_D1     RCU_GPIOB//MOSI
#define PORT_LCD_D1    GPIOB
#define GPIO_LCD_D1    GPIO_PIN_15

#define RCU_LCD_CS      RCU_GPIOB//NSS
#define PORT_LCD_CS     GPIOB
#define GPIO_LCD_CS     GPIO_PIN_12

#define RCU_LCD_DC      RCU_GPIOC //DC
#define PORT_LCD_DC     GPIOC
#define GPIO_LCD_DC     GPIO_PIN_6

#define RCU_LCD_RES     RCU_GPIOD//RES
#define PORT_LCD_RES    GPIOD
#define GPIO_LCD_RES    GPIO_PIN_0

#define RCU_SPI_HARDWARE RCU_SPI1
#define PORT_SPI         SPI1
#define LINE_AF_SPI      GPIO_AF_5

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

c
//OLED的初始化
void OLED_Init(void)
{
                /* 使能时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_D0);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_D1);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_CS);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_DC);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_RES);

                                         /* 配置SCL */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_D0,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_D0);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_D0,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_D0);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_D0, GPIO_LCD_D0, SET);

                                         /* 配置SDA */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_D1,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_D1);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_D1,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_D1);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_D1, GPIO_LCD_D1, SET);

                                         /* 配置DC */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_DC,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_DC);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_DC,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_DC);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET);

                                         /* 配置CS */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_CS,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_CS);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_CS,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_CS);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET);

                                         /* 配置RES */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_RES,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_RES);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_RES,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_RES);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, 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 修改后端口定义。

c
#define OLED_SCL_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_D0, GPIO_LCD_D0, RESET)//SCL=SCLK
#define OLED_SCL_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_D0, GPIO_LCD_D0, SET)

#define OLED_SDA_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_D1, GPIO_LCD_D1, RESET)//SDA=MOSI
#define OLED_SDA_Set()  gpio_bit_write(PORT_LCD_D1, GPIO_LCD_D1, SET)

#define OLED_RES_Clr()  gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, RESET)//RES
#define OLED_RES_Set()  gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, SET)

#define OLED_DC_Clr()   gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, RESET)//DC
#define OLED_DC_Set()   gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET)

#define OLED_CS_Clr()   gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, RESET)//CS
#define OLED_CS_Set()   gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET)

到这里软件 SPI 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 SPI 移植 ​

硬件 SPI 与软件 SPI 相比，硬件 SPI 是靠硬件上面的 SPI 控制器，所有的时钟边缘采样，时钟发生，还有时序控制，都是由硬件完成的。它降低了 CPU 的使用率，提高了运行速度。软件 SPI 就是用代码控制 IO 输出高低电平，模拟 SPI 的时序，这种方法通信速度较慢，且不可靠。

梁山派的主控为 GD32F470ZGT6，其带有 6 个 SPI 外设，可以通过简单的库函数调用，实现硬件 SPI 的通信。想要使用硬件 SPI 驱动屏幕，需要确定使用的引脚是否有 SPI 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。

屏幕开发板
GNDGND
VCC3.3V
D0PB13
D1PB15
RESPD0
DCPC6
CSPB12

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。

cpp
//-----------------OLED端口移植----------------
//VCC - 3.3V
//D0 - PB13 SPI1_SCK
//D1 - PB15 SPI1_MOSI
//RES - PD0（可以接入复位）
//DC  - PC6
//CS  - PB12        SPI1_NSS
#define RCU_LCD_D0     RCU_GPIOB//SCK
#define PORT_LCD_D0    GPIOB
#define GPIO_LCD_D0    GPIO_PIN_13

#define RCU_LCD_D1     RCU_GPIOB//MOSI
#define PORT_LCD_D1    GPIOB
#define GPIO_LCD_D1    GPIO_PIN_15

#define RCU_LCD_CS      RCU_GPIOB//NSS
#define PORT_LCD_CS     GPIOB
#define GPIO_LCD_CS     GPIO_PIN_12

#define RCU_LCD_DC      RCU_GPIOC //DC
#define PORT_LCD_DC     GPIOC
#define GPIO_LCD_DC     GPIO_PIN_6

#define RCU_LCD_RES     RCU_GPIOD//RES
#define PORT_LCD_RES    GPIOD
#define GPIO_LCD_RES    GPIO_PIN_0

#define RCU_SPI_HARDWARE RCU_SPI1
#define PORT_SPI         SPI1
#define LINE_AF_SPI      GPIO_AF_5

引脚初始化配置见如下代码。

c
void OLED_Init(void)
{
        spi_parameter_struct spi_init_struct;
                /* 开启各引脚时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_D0);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_D1);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_CS);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_DC);
        rcu_periph_clock_enable(RCU_LCD_RES);
                /* 使能SPI */
        rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI_HARDWARE);

                /* 配置 SPI的SCK GPIO */
        gpio_af_set(PORT_LCD_D0, LINE_AF_SPI, GPIO_LCD_D0);
        gpio_mode_set(PORT_LCD_D0, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_LCD_D0);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_D0, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_D0);
        gpio_bit_set(PORT_LCD_D0,GPIO_LCD_D0);
                /* 配置 SPI的MOSI  GPIO */
        gpio_af_set(PORT_LCD_D1, LINE_AF_SPI, GPIO_LCD_D1);
        gpio_mode_set(PORT_LCD_D1, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_LCD_D1);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_D1, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_LCD_D1);
        gpio_bit_set(PORT_LCD_D1, GPIO_LCD_D1);

                 /* 配置DC */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_DC,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_DC);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_DC,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_DC);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET);
                 /* 配置RES */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_RES,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_PULLUP,GPIO_LCD_RES);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_RES,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_RES);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, SET);
                 /* 配置CS */
        gpio_mode_set(PORT_LCD_CS,GPIO_MODE_OUTPUT,GPIO_PUPD_NONE,GPIO_LCD_CS);
        gpio_output_options_set(PORT_LCD_CS,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_LCD_CS);
        gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET);

        /* 配置 SPI 参数 */
        spi_init_struct.trans_mode           = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX;  // 传输模式全双工
        spi_init_struct.device_mode          = SPI_MASTER;   // 配置为主机
        spi_init_struct.frame_size           = SPI_FRAMESIZE_8BIT; // 8位数据
        spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_HIGH_PH_2EDGE;
        spi_init_struct.nss                  = SPI_NSS_SOFT;  // 软件cs
        spi_init_struct.prescale             = SPI_PSC_2;//2分频
        spi_init_struct.endian               = SPI_ENDIAN_MSB;
        spi_init(PORT_SPI, &spi_init_struct);
        /* 使能 SPI */
        spi_enable(PORT_SPI);

        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 修改后端口定义。

c
#define OLED_SCL_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_D0, GPIO_LCD_D0, RESET)//SCL=SCLK
#define OLED_SCL_Set() gpio_bit_write(PORT_LCD_D0, GPIO_LCD_D0, SET)

#define OLED_SDA_Clr() gpio_bit_write(PORT_LCD_D1, GPIO_LCD_D1, RESET)//SDA=MOSI
#define OLED_SDA_Set()  gpio_bit_write(PORT_LCD_D1, GPIO_LCD_D1, SET)

#define OLED_RES_Clr()  gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, RESET)//RES
#define OLED_RES_Set()  gpio_bit_write(PORT_LCD_RES, GPIO_LCD_RES, SET)

#define OLED_DC_Clr()   gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, RESET)//DC
#define OLED_DC_Set()   gpio_bit_write(PORT_LCD_DC, GPIO_LCD_DC, SET)

#define OLED_CS_Clr()   gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, RESET)//CS
#define OLED_CS_Set()   gpio_bit_write(PORT_LCD_CS, GPIO_LCD_CS, SET)

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 SPI，时序是由厂家编写完成的。我们使用硬件 SPI 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 修改后的代码。

c
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd)
{
        u8 i;
        if(cmd)
          OLED_DC_Set();
        else
          OLED_DC_Clr();


        OLED_CS_Clr();

                while(RESET == spi_i2s_flag_get(PORT_SPI, SPI_FLAG_TBE));
                    spi_i2s_data_transmit(PORT_SPI, dat);
                while(RESET == spi_i2s_flag_get(PORT_SPI, SPI_FLAG_RBNE));
                    spi_i2s_data_receive(PORT_SPI);

        OLED_CS_Set();

        OLED_DC_Set();
}

到这里硬件 SPI 就移植完成了，请移步到 1.6.4 节进行移植验证。

1.4 移植验证 ​

在 main.c 中输入代码如下

c
#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();
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}

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