內(nèi)容來(lái)自：嘉立創(chuàng)社區(qū)

基于前面關(guān)于瑞薩e2 studio開(kāi)發(fā)軟件的使用，以及工程測(cè)試基礎(chǔ)，本文進(jìn)一步探索實(shí)現(xiàn)硬件IIC OLED的文字和圖片顯示。

RA0E1方框圖

RA0E1特性

32MHz Arm Cortex-M23內(nèi)核

高達(dá)64KB閃存和12KB SRAM

1KB數(shù)據(jù)閃存（100,000次編程/擦除 (P/E) 周期）

16引腳和32引腳封裝選項(xiàng)

1.6V至5.5V的寬電壓范圍

TAU（16位通用PWM定時(shí)器）

TML32（32位間隔定時(shí)器）

實(shí)時(shí)時(shí)鐘

12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器

溫度傳感器

SAU（UART、簡(jiǎn)單SPI、簡(jiǎn)單 I2C）

UART

I2C總線

隨機(jī)數(shù)發(fā)生器

安全功能

+-1%高精度、高速片上振蕩器

靈活的電源架構(gòu)，具有快速喚醒功能

HAL驅(qū)動(dòng)器代碼

支持Arm生態(tài)系統(tǒng)和瑞薩電子原創(chuàng)開(kāi)發(fā)工具

1背景

簡(jiǎn)單介紹IIC通信協(xié)議、OLED顯示原理、SS1306驅(qū)動(dòng)IC等。

IIC通信協(xié)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(gòu)，如圖所示。

IIC

飛利浦Philips公司于二十世紀(jì)八十年代初設(shè)計(jì)，最初是為了讓主板、嵌入式系統(tǒng)或手機(jī)用以連接低速周邊設(shè)備。

自2006年10月1日起，使用IIC協(xié)議不需要支付專利費(fèi)，但制造商仍然需要付費(fèi)以獲取IIC從屬設(shè)備地址。

IIC通信協(xié)議的功能特點(diǎn)如下

只需要兩條總線線路

沒(méi)有嚴(yán)格的波特率要求，例如使用RS232，主站生成總線時(shí)鐘

所有組件之間存在簡(jiǎn)單的主/從關(guān)系連接到總線的每個(gè)設(shè)備都可通過(guò)唯一地址進(jìn)行軟件尋址

IIC是真正的多主總線，提供仲裁和沖突檢測(cè)

多主

IIC使用兩根線進(jìn)行通信：一根時(shí)鐘線SCL，一根數(shù)據(jù)線 SDA。

IIC將SCL處于高時(shí)SDA拉低的動(dòng)作作為開(kāi)始信號(hào)，SCL處于高時(shí)SDA拉高的動(dòng)作作為結(jié)束信號(hào)；

傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，SDA在SCL低電平時(shí)改變數(shù)據(jù)，在SCL高電平時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)，每個(gè)SCL脈沖的高電平傳遞1位數(shù)據(jù)。

7-bit設(shè)備的數(shù)據(jù)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(duì)應(yīng)芯片上的IIC外設(shè)，有相應(yīng)IIC驅(qū)動(dòng)電路，其所使用的IIC管腳也是專用。

軟硬件IIC對(duì)比

硬件IIC效率遠(yuǎn)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(guò)GPIO軟件模擬寄存器的工作方式，而硬件IIC是直接調(diào)用內(nèi)部寄存器進(jìn)行配置；

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

硬件IIC模塊可以在后臺(tái)自動(dòng)處理數(shù)據(jù)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(fù)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(jī)發(fā)光二極管。

OLED由于同時(shí)具備自發(fā)光，不需背光源、對(duì)比度高、厚度薄、視角廣、反應(yīng)速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構(gòu)造及制程較簡(jiǎn)單等優(yōu)異特性，被認(rèn)為是下一代的平面顯示器新興應(yīng)用技術(shù)。

0.96英寸OLED基本參數(shù)

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

像素點(diǎn)陣規(guī)模：128*64（128列，64行，共8192顆LED）

驅(qū)動(dòng)IC：SSD1306

OLED模塊電路

SSD1306驅(qū)動(dòng)電路

詳見(jiàn)：oled i2c , SSD1306 Datasheet .

oled i2c , SSD1306 Datasheet .

2方法說(shuō)明

使用e2 studio建立硬件IIC框架；

編譯OLED相關(guān)主函數(shù)，特別是初始化、打開(kāi)IIC、寫(xiě)入IIC等部分，或移植相關(guān)函數(shù)，并進(jìn)行修改；

運(yùn)行程序，構(gòu)建項(xiàng)目，調(diào)試項(xiàng)目。

3操作說(shuō)明

新建項(xiàng)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(gòu)建主函數(shù)hal_entry.c，調(diào)試項(xiàng)目。

4系統(tǒng)框圖

5代碼

主函數(shù)

hal_entry.c

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)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(tài)
        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(jié)果

如主代碼所示，圖片和文字交替顯示。

左右滑動(dòng)查看完整內(nèi)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(tài)
    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(yè)面一次。

7演示視頻

8心得體會(huì)

瑞薩RA0E1芯片具有高性能、功耗比和性價(jià)比等優(yōu)異特性，配合Renesas完善的開(kāi)發(fā)環(huán)境，便捷的操作和GPIO配置、IIC配置等，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的快捷開(kāi)發(fā)和調(diào)試。

感謝嘉立創(chuàng)和瑞薩舉辦的開(kāi)發(fā)板試用活動(dòng)，希望這次活動(dòng)和相關(guān)測(cè)評(píng)能夠?yàn)閺V大電子愛(ài)好者提供參考，并在今后的項(xiàng)目中得到應(yīng)用。