ESP-IDF ESP32 RTOS I2C driver for OLED SH1106
显示屏在开发中越来越重要，在开发中LCD,OLED,等显示屏的使用越来越多，最近在购买了一块1.3寸I2C接口的OLED显示屏。本以为可以使用现成的库文件，结果需要做大量修改，于是决定自己编写一个简单sh1106的驱动。
通信协议I2C,在此不再解释，网上有大量的资料可以参考。
本次使用的是esp32idf 2.0版本的开发环境，只里面已有关于I2C的驱动例子，为了使用方便的程序，
首先硬件准备
ESP32 （需要焊接好底板）、1.3 寸SH1106 OLED 显示屏(I2C接口)、USBTTL、3.3v DC电源。
软件环境
安装有ESP-IDF的系统（本次使用的是虚拟机 ubuntu server 16.04LTS-64位）、minicom串口调试工具、代码编写软件，可以参考ESP-IDF编译环境搭建的文档
资料准备
SH1106操作手册
SH1106 I2C
确定设备地址
根据手册知（PAGE 13,Protocol），设备有2个预先固化在芯片内的7位地址（0111 100 and 0111 101）所以，一个芯片上的相同2个GPIO口可以同时接2个SH1106显示屏。
可以参考图片 最后一位SA0是由引脚确定的，如果引脚接高电平地址就是0x7A,如果接第电平，在该芯片中高低电平具体是多少伏可以参考PAGE 36 ,DC characteristics。在购买的芯片上也有提示地址是0x78，SA0接的是低电平或者悬空。
写规则
图片说明（S: 开始信号 A:应答信号 P:停止信号SA0：地址线DC：控制字节位from ‘s’:有从机发出信号）
由于OLED设备是显示屏幕，大多数的操作都是往显示屏中写入数据，这里就使用写命令为例子。
根据I2C规则，在操作之前都需要向从机（从机，被寻址的设备。主机开始I2C以产生时钟信号的设备）发出地址请求。然后等待从机响应应答信号（图片中的A），然后开始发送控制字节、等待从机应答，发送下一个字节，等待应答。。。。最后发送停止信号结束传输。
为了方便程序编写，每次我们只传输一条命令，因此流程为
主机发出开始信号发送从机地址|（读写位）-》控制字节-》数据-》停止信号
在每一个》后需要等待从机的应答信号
SH1106中，在地址位后的第8位是读写标示，0为写，1为读取数据，所以我们直接发送078就代表了2层含义，1是地址是0x78且SA0没有连接，2是对芯片是写操作。
控制字节的编码为
C0=0，最后一个控制位。C0=1下2个字节是数据和一个控制字节。由于本次采用的是每次只发送一个数据命令，所以这里的C0取0
DC=0，表示传输的是命令操作。DC=1表示传输的显示数据。所以就有这些的命令
如果传输的是命令控制字节就是0x00,如果传输的是显示的数据控制字节就是0x40。
显示屏命令，参考说明
准备字库，可以从网上下载现成的字符，也可以自行定义图像等
在显示启动时需要初始化一些命令，可参考文档。
ESP-IDF I2C.H文件
大多数网上都是自行模拟的I2C协议，这里使用的是官方提供的库文件，下面介绍几个用到的函数。
使用前需要升级ESP-IDF到2.0版本，并添加包含文件 #include “driver/i2c.h”.
//写入命令
i2c_master_start(i2c_cmd_handle_t);//
i2c_master_write_byte(i2c_cmd_handle_t,0x78,ACK_EN);//发送从机地址，并等待从机响应
i2c_master_write_byte(i2c_cmd_handle_t,0x00,ACK_EN);//发送控制字节，并等待从机响应
i2c_master_write_byte(i2c_cmd_handle_t,CMDS,ACK_EN);//发送指令，并等待从机响应
I2c_master_stop((i2c_cmd_handle_t);//
//向OLED RAM 写入数据
i2c_master_start(i2c_cmd_handle_t);//
i2c_master_write_byte(i2c_cmd_handle_t,0x78,ACK_EN);//发送从机地址，并等待从机响应
i2c_master_write_byte(i2c_cmd_handle_t,0x40,ACK_EN);//发送控制字节，并等待从机响应
i2c_master_write_byte(i2c_cmd_handle_t,Datas,ACK_EN);//发送数据，并等待从机响应
I2c_master_stop((i2c_cmd_handle_t);//
解决完发送命令后，需要考虑的是向显示屏发送显示数据，这里ASCII编码表为列子，原理是这样的，首先通过其他方式按照ASCII编码表顺序生产字库文件，可以是通过其他程序生产，也可以下载，下载的需要检查是否满足屏幕显示要求，在编程时候将字符转换为ASCII编码，然后根据ASCII的顺序可以读取到指定字符的显示数据。最后我们只需要把组成这些字符的字节发送出去就可以，有时候需要把高低为进行颠倒。
在进行完屏幕初始化，设置开始坐标后（初始化流程请参考SH1106文档）
例如，要显示字符S，我们只需要向显示屏发送 0x76,0x98,0x98,0x98,0x98,0x27，但是需要将高低位进行交换，实际需要发送0x67,0x890x89,0x89,0x72.然后可以进行程序烧写，看屏幕上是否显示有S字符。字符显示后就可以显示字符串，以及一些自定义的图像。
下载文档
参考代码
其他参考
发表于 2017-2-20 21:36
