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基于前面關于瑞薩e2 studio開發軟件的使用，以及工程測試基礎，本文進一步探索實現硬件IIC OLED的文字和圖片顯示。

RA0E1方框圖

RA0E1特性

32MHz Arm Cortex-M23內核

高達64KB閃存和12KB SRAM

1KB數據閃存（100,000次編程/擦除 (P/E) 周期）

16引腳和32引腳封裝選項

1.6V至5.5V的寬電壓范圍

TAU（16位通用PWM定時器）

TML32（32位間隔定時器）

實時時鐘

12位模數轉換器

溫度傳感器

SAU（UART、簡單SPI、簡單 I2C）

UART

I2C總線

隨機數發生器

安全功能

+-1%高精度、高速片上振蕩器

靈活的電源架構，具有快速喚醒功能

HAL驅動器代碼

支持Arm生態系統和瑞薩電子原創開發工具

1背景

簡單介紹IIC通信協議、OLED顯示原理、SS1306驅動IC等。

IIC通信協議

IIC（Inter-Integrated Circuit）即集成電路總線。它是一種串行通信總線，使用多主從架構，如圖所示。

IIC

飛利浦Philips公司于二十世紀八十年代初設計，最初是為了讓主板、嵌入式系統或手機用以連接低速周邊設備。

自2006年10月1日起，使用IIC協議不需要支付專利費，但制造商仍然需要付費以獲取IIC從屬設備地址。

IIC通信協議的功能特點如下

只需要兩條總線線路

沒有嚴格的波特率要求，例如使用RS232，主站生成總線時鐘

所有組件之間存在簡單的主/從關系連接到總線的每個設備都可通過唯一地址進行軟件尋址

IIC是真正的多主總線，提供仲裁和沖突檢測

多主

IIC使用兩根線進行通信：一根時鐘線SCL，一根數據線 SDA。

IIC將SCL處于高時SDA拉低的動作作為開始信號，SCL處于高時SDA拉高的動作作為結束信號；

傳輸數據時，SDA在SCL低電平時改變數據，在SCL高電平時保持數據，每個SCL脈沖的高電平傳遞1位數據。

7-bit設備的數據傳輸

軟件模擬IIC一般是用GPIO管腳，軟件控制管腳高低電平輸出，以模擬IIC通信波形。

硬件IIC對應芯片上的IIC外設，有相應IIC驅動電路，其所使用的IIC管腳也是專用。

軟硬件IIC對比

硬件IIC效率遠高于軟件IIC，軟件IIC不受管腳限制，接口更靈活；

軟件模擬IIC是通過GPIO軟件模擬寄存器的工作方式，而硬件IIC是直接調用內部寄存器進行配置；

性能方面，硬件IIC由于由專門的硬件模塊處理，減少了軟件干預，因此具有更高的可靠性和穩定性；

硬件IIC模塊可以在后臺自動處理數據傳輸，釋放CPU資源，因此CPU占用率更低；

軟件IIC的代碼量多于硬件IIC，相比之下更為復雜；

硬件IIC通常還支持更高的通信速率。

OLED顯示原理

OLED（Organic Electroluminescence Display）即有機發光二極管。

OLED由于同時具備自發光，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構造及制程較簡單等優異特性，被認為是下一代的平面顯示器新興應用技術。

0.96英寸OLED基本參數

工作電壓：3.3~5V（內置3.3V LDO，IIC通信接口電平是3.3V的）

像素點陣規模：128*64（128列，64行，共8192顆LED）

驅動IC：SSD1306

OLED模塊電路

SSD1306驅動電路

詳見：oled i2c , SSD1306 Datasheet .

oled i2c , SSD1306 Datasheet .

2方法說明

使用e2 studio建立硬件IIC框架；

編譯OLED相關主函數，特別是初始化、打開IIC、寫入IIC等部分，或移植相關函數，并進行修改；

運行程序，構建項目，調試項目。

3操作說明

新建項目；

引腳Pins定義；

新建Stacks - IIC master，并修改屬性，定義地址0x3C；

移植并修改oled.c、oled.h、oledfont.h、bmp.h文件；

構建主函數hal_entry.c，調試項目。

4系統框圖

5代碼

主函數

hal_entry.c

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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);//態
        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.c

oled.h

oledfont.h

bmp.h

6結果

如主代碼所示，圖片和文字交替顯示。

左右滑動查看完整內容

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);//態
    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刷新頁面一次。

7演示視頻

8心得體會

瑞薩RA0E1芯片具有高性能、功耗比和性價比等優異特性，配合Renesas完善的開發環境，便捷的操作和GPIO配置、IIC配置等，可以實現項目的快捷開發和調試。

感謝嘉立創和瑞薩舉辦的開發板試用活動，希望這次活動和相關測評能夠為廣大電子愛好者提供參考，并在今后的項目中得到應用。