交互式界面被越來(lái)越多地集成于多種應(yīng)用中，例如醫(yī)療設(shè)備、過(guò)程控制、手機(jī)和其它手持設(shè)備。這些界面主要基于使用彩色TFT-LCD的圖形HMI（人機(jī)界面）。隨著技術(shù)的變革，OLED技術(shù)的顯示方案也得到長(zhǎng)足的發(fā)展與廣泛的應(yīng)用。

OLED技術(shù)與其它技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）功耗低

（2）響應(yīng)速度快

（3）較寬的視角

（4）能實(shí)現(xiàn)高分辨率顯示

（5）寬溫度特性

（6）OLED能夠?qū)崿F(xiàn)軟屏

（7）OLED成品的質(zhì)量比較輕

電子產(chǎn)品領(lǐng)域中，OLED應(yīng)用最為廣泛的就是智能手機(jī)，其次是筆記本、顯示屏、電視、平板、數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域，嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域中，OLED有很大一部分用作工業(yè)儀表、GPS手環(huán)、可視電話等小尺寸的顯示屏。

本文介紹了如何使用 MM32F3270的FSMC（靈活的靜態(tài)存儲(chǔ)控制器）來(lái)驅(qū)動(dòng)6800接口的OLED。

1、MM32F3270 FSMC的簡(jiǎn)要介紹

FSMC是Flexible static memory controller（靈活的靜態(tài)存儲(chǔ)控制器）的簡(jiǎn)稱，支持并行接口的SRAM、PSRAM 、NOR FLASH 、TFT-LCD和OLED。

圖1 FSMC的功能框圖

2、FSMC 的功能特性

MM32的FSMC具有以下特性：

1) 可配置的靜態(tài)存儲(chǔ)器接口包括：

a) SRAM

b) PSRAM

c) NOR FLASH

2) 支持 Intel 8080 協(xié)議

3) 支持 Moto 6800 協(xié)議

4) 8位，16位，32位可配置的數(shù)據(jù)總線寬度，支持非復(fù)用與復(fù)用模式

5) BANK1 分為 4 塊子 BANK，每塊 64Mbit 空間

6) 時(shí)序可編程以滿足不同的需求

a) 等待周期可編程

b) 總線恢復(fù)周期可編程

c) 寫，讀控制周期可編程

7) 可將32位的AHB訪問(wèn)請(qǐng)求，轉(zhuǎn)換為對(duì)外接設(shè)備連續(xù)的8位，16位的訪問(wèn)

MM32F3270的FSMC提供了對(duì)多個(gè)并行外設(shè)的控制與連接，具體配置取決于存儲(chǔ)器類型，主要涉及如下寄存器設(shè)置。

（1）SMCTLR 的 sm_data_width[2:0]，定義了外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寬度，需根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)寬度配置為8位,16位，32 位，此時(shí)需要保障實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恢滦浴?/p>

（2）SMCTLR的sm_data_width_set0/1/2 來(lái)設(shè)置存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寬度，有三種情況：AHB 操作的數(shù)據(jù)寬度與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度相同，無(wú)數(shù)據(jù)傳輸一致性的問(wèn)題；AHB 操作的數(shù)據(jù)寬度大于存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寬度時(shí)，AHB 接口將對(duì) hwdata[15:0],hwdatabit[31:16]進(jìn)行連續(xù)寫操作，以適應(yīng)外部設(shè)備的數(shù)據(jù)寬度，讀操作時(shí)，hrdata[31:0]的低 16 位是有效數(shù)據(jù)；AHB 操作的數(shù)據(jù)寬度小于存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)寬度時(shí)，若存儲(chǔ)設(shè)備沒(méi)有高低字節(jié)片選，不允許進(jìn)行寫操作，若存儲(chǔ)設(shè)備有高低字節(jié)選擇，通過(guò) BL 控制訪問(wèn)對(duì)應(yīng)字節(jié)。可以進(jìn)行讀操作，但有效數(shù)據(jù)需要用戶自己處理。

（3）SYSCFG_CFGR1[30:29]：mode_sel來(lái)配置不同模式，默認(rèn)值為 01

00：兼容 NOR FLASH 接口

01：兼容 8080 協(xié)議接口

10：兼容 6800 協(xié)議接口

（4）SMSKR0[10:8]用來(lái)選擇三組不同的寄存器 register set0/set1/set2，以配置不同的時(shí)序

FMSC支持的外部接口

表1 FSMC控制器外部信號(hào)

3、6800和8080總線的區(qū)別

OLED的可支持串行接口（SPI，I2C）和并行接口（主要又可以分為8080模式和6800模式）；8080模式和6800模式都需數(shù)據(jù)總線和地址總線，數(shù)據(jù)位傳輸可支持8位，9位，16位，18位，24位，32位，對(duì)于數(shù)據(jù)的尋址，都是一樣的。8080模式和6800模式的區(qū)別主要是總線的控制方式上。

以SSD1306 的OLED 驅(qū)動(dòng)芯片為例，其接口與MCU連接所需要的信號(hào)線為：

I(intel)8080模式

I8080模式管腳的控制腳有5個(gè)及Data信號(hào)：

M(Motorola)6800模式

通過(guò)上面分析，其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)，它們主要區(qū)別就是：

● 8080通過(guò)“讀使能（RD）”和“寫使能（WR）”進(jìn)行讀寫操作

● 6800通過(guò)“總使能（E）”和“讀寫選擇（W/R）”進(jìn)行讀寫操作

4、FSMC 控制OLED的硬件設(shè)計(jì)

FSMC是如何控制OLED的呢？

OLED控制使用：DC信號(hào)可以使用地址線（如A0~A18中的一根）、數(shù)據(jù)線（如D0~D7）、使能信號(hào)（E）、讀寫信號(hào)（RW）、片選信號(hào)（CS）。OLED通過(guò)DC信號(hào)來(lái)決定傳送的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)還是命令，本質(zhì)上可以理解為一個(gè)地址信號(hào)，比如MB039是把DC接在A18上面，那么當(dāng)FSMC控制器寫地址0的時(shí)候，會(huì)使得A18 變?yōu)?，對(duì)OLED來(lái)說(shuō)，就是寫命令。而FSMC寫地址1的時(shí)候，A0 將會(huì)變?yōu)?，對(duì)OLED來(lái)說(shuō)，就是寫數(shù)據(jù)。這樣，就把數(shù)據(jù)和命令區(qū)分開(kāi)了，其實(shí)就是對(duì)應(yīng) OLED 操作兩個(gè)地址。當(dāng)然DC也可以接在其他地址線上，MB039是把DC連接在PD13上面的。MM32F3270的FSMC支持8/16/32位數(shù)據(jù)寬度，我們這里用到的OLED是8位寬度的，在設(shè)置的時(shí)候需要選擇8位寬。

FSMC 控制OLED 的Demo應(yīng)用中，使用的開(kāi)發(fā)板為MB-039，它支持外接使用SSD1306為驅(qū)動(dòng)器的128 x 24 點(diǎn)陣OLED。

圖2 OLED模塊實(shí)物圖

下圖是OLED模塊接口原理圖：

圖3 OLED接口原理圖

各個(gè)信號(hào)作用對(duì)應(yīng)如下：

表2 OLED信號(hào)對(duì)應(yīng)的電源、復(fù)位與MCU接口的引腳說(shuō)明

MB039可通過(guò)轉(zhuǎn)接板接到OLED模塊。

5、FSMC 控制OLED的軟件設(shè)計(jì)

FMSC Demo應(yīng)用中，使在庫(kù)函數(shù)樣例工程中使用選用：

MM32F327x_SamplesLibSamplesFSMCFSMC_Ex6800OLED 中的 FSMC_Ex6800OLED.uvprojx

樣例展示如何初始化OLED接口與實(shí)現(xiàn)OLED并行驅(qū)動(dòng)顯示。

軟件分為兩個(gè)部分：

（1）FSMC接口GPIO與FSMC接口參數(shù)初始化

（2）OLED顯示初始化與OLED顯示

FSMC接口GPIO與FSMC接口參數(shù)初始化

void FSMC_Ex6800OLED_Demo(void)
{
    u8 t = 0;
    u8* p = (u8*)0x60080000;

    OLED_nRST_Pin_Config();
    OLED_GPIO_Init();
    FSMC_Init_6800();
    OLED_nRST_Setting();
    OLED_Init();
    //其他用戶代碼
}

① 在OLED_GPIO_Init ()中實(shí)現(xiàn)OLED對(duì)應(yīng)IO初始化

包括OLED對(duì)應(yīng)nRST引腳，背光控制引腳，F(xiàn)SMC相關(guān)的片選，讀寫，E信號(hào)，數(shù)據(jù)/命令，數(shù)據(jù)D0~D7引腳的初始化。

② 在FSMC_Init_6800 ()中實(shí)現(xiàn)FSMC功能配置初始化

A. 寫操作周期

B. 單個(gè)bit數(shù)據(jù)寫入保持時(shí)間

C. 寫操作時(shí)，地址線的建立時(shí)間

D. 讀操作周期長(zhǎng)度設(shè)置

E. 存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線位寬

F. 模式選擇：6800模式

G. 外接設(shè)備的內(nèi)存大小

void FSMC_Init_6800(void)
{
    FSMC_InitTypeDef  FSMC_InitStructure;
    FSMC_NORSRAM_Bank_InitTypeDef  FSMC_BankInitStructure;

    FSMC_NORSRAM_BankStructInit( FSMC_BankInitStructure);
    FSMC_NORSRAMStructInit( FSMC_InitStructure);

    RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3ENR_FSMC, ENABLE);

    FSMC_BankInitStructure.FSMC_SMReadPipe    = 0;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadyMode     = 0;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_WritePeriod   = 7;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_WriteHoldTime = 0;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_AddrSetTime   = 1;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_ReadPeriod    = 9;
    FSMC_BankInitStructure.FSMC_DataWidth     = FSMC_DataWidth_16bits;
    FSMC_NORSRAM_Bank_Init( FSMC_BankInitStructure, FSMC_NORSRAM_BANK0);

    FSMC_InitStructure.FSMC_Mode = FSMC_Mode_6800;
    FSMC_InitStructure.FSMC_TimingRegSelect = FSMC_TimingRegSelect_0;
    FSMC_InitStructure.FSMC_MemSize = FSMC_MemSize_64MB;
    FSMC_InitStructure.FSMC_MemType = FSMC_MemType_NorSRAM;
    FSMC_InitStructure.FSMC_AddrDataMode = FSMC_AddrDataMUX;


    FSMC_NORSRAMInit( FSMC_InitStructure);
}

OLED顯示初始化

Bank0地址為0x60000000，0x80000=(0x01 << 19)則是地址線A18的偏移量。首先完成寫OLED_WR_REG和OLED_WR_DATA驅(qū)動(dòng)：

void OLED_WR_DATA(u16 data)
{
    *(vu16*)0x60000000 = data;
}
void OLED_WR_REG(u16 regval)
{
    *(vu16*)(0x60000000 | (0x01 << 19)) = regval;
}
void OLED_WR_Byte(u8 dat, u8 cmd)
{
    if(cmd) {
        OLED_WR_REG(dat);
    }
    else {
        OLED_WR_DATA(dat);
    }
}    

讀DATA和REG是一樣的操作，不同的是從相應(yīng)地址讀取數(shù)據(jù)。

通過(guò)OLED_Refresh_Gram()函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)刷新。

void OLED_Refresh_Gram(void)
{
    u8 i, n;
    for(i = 0; i < 8; i++) {
        OLED_WR_Byte (0xb0 + i, OLED_CMD);  // Set page address (0~7)
        OLED_WR_Byte (0x00, OLED_CMD);      // Set display location - column low address
        OLED_WR_Byte (0x10, OLED_CMD);      // Set display location - column height address
        for(n = 0; n < 128; n++) {
            OLED_WR_Byte(OLED_GRAM[n][i], OLED_DATA);
        }
    }
} 

結(jié)合OLED_Fill和OLED_ShowChar函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)OLED的顯示填充與字符輸出。

通過(guò)演示，觀察到在OLED上顯示出了MindMotion 的字符與年月日等打印信息。

來(lái)源：靈動(dòng)MM32MCU

審核編輯：湯梓紅