向韋東山學：spi協議+oled裸板程式
go spi 系列— spi協議+oled裸板程式
作者：titer1
聯絡：1307316一九六八（僅接受簡訊）
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目錄 
圖說 spi 簡要原理
- 基礎 資料傳輸原理 dataoutput + clock + selections
圖說 arm2240 + spi
2440系統如何使用spi的 
tips:同步後 ,ctrl+ alt +enter 預覽
圖說 結合di引腳說明不同spi傳輸場景
當arm讀取spi裝置時，
這是 spi transfer format細節，
送完一個位元組，下一個時鐘週期沒有到來之前，di內容存在差異
詳細如圖： 
韋大大說，時鐘週末沒來之前的事情 不用在乎，在乎時鐘邊緣
還有時鐘的極性差別，如下圖橙色標示： 
上圖我看來，就是時鐘開始時電平的高/低
至於如何選定正確的極性作為開始，要看外接晶片的約定
圖說 晶片 clock極性
結合 SPEC UG-2864TMBEG01 手冊，可以看到圖中時鐘起始選擇可高可低，不用擔心 
韋大大說，arm spi format a/b
不過外接的spi晶片 DO資料是在上升沿由外接晶片鎖存住。
那麼 ，最終arm 2440可選的format格式剩下為； 
以上場景區分是 arm的 cpol /cpha的值
下面開始程式碼了
當前是 spi第一課第一節，修改程式碼在 spi_i2c_adc裡面
程式碼實戰
內容框架
一個檔案負責 顯示，
一個檔案負責傳輸
目標實現函式有：
SPIInit();
OLEDInit();
OLEDPrint();
主要分析內容來源是：原始碼source\裸板\01th_spi_i2c_adc_jz2440_oled
oled.c
簡單來說就是OLED開頭的函式實現，在這裡。
從晶片SPEC UG-2864TMBEG01 手冊看來，vcc產生是 內部dc上拉結果?
改裝晶片手冊內部的初始化設定
oledinit 向oled傳送命令
詳細的cpu和晶片的連線圖如下，這次跟之前給出的連線圖差別在，給出data/控制訊號切換的方法
static void OLEDWriteCmd(unsigned char cmd)
{
OLED_Set_DC(0); /* command */
OLED_Set_CS(0); /* select OLED */
SPISendByte(cmd);
OLED_Set_CS(1); /* de-select OLED */
OLED_Set_DC(1); /* */
}
//入口函式
void OLEDInit(void)
{
/* 向OLED發命令以初始化 */
OLEDWriteCmd(0xAE); /*display off*/
...
OLEDWriteCmd(0x14);
...
}
繼續看 oled控制器 （?)的手冊 SSD1306-Revision 1.1 (Charge Pump)
細節：實現 dc +cs 片選訊號
這裡 dc對應gpg4 ,cs對應gpf1
static void OLED_Set_DC(char val)
{
if (val)
GPGDAT |= (1<<4);
else
GPGDAT &= ~(1<<4);
}
static void OLED_Set_CS(char val)
{
if (val)
GPFDAT |= (1<<1);
else
GPFDAT &= ~(1<<1);
}
###實現 Oledprint
關鍵在 oled 地址設定+ 資料設定
這裡採用的取地址方式是：頁定址
視訊記憶體這裡大小為：128*64
一行64位元組，分為8頁，每頁8行
手冊解釋 詳細看
10 COMMAND DESCRIPTIONS
10.1 Fundamental Command
10.1.1 Set Lower Column Start Address for Page Addressing Mode (00h~0Fh)
10.1.2 Set Higher Column Start Address for Page Addressing Mode (10h~1Fh)
10.1.3 Set Memory Addressing Mode (20h)
There are 3 different memory addressing mode in SSD1306: page addressing mode,
horizontal addressing mode and vertical addressing mode.
情景如圖： 
中文總結如下：
- 先發送 列地址 高位
- 再發送 列地址 低位
- 配置定址模式
再說如何放到Led顯示螢幕上去的
看手冊 
看最終螢幕上的佈局，這裡就可以理解為什麼要兩行了，下面說明相關程式碼
//每一個位元組的字模資料都分解為高4位+低4位傳輸
//之所以相加：因為是bit 0:1 ，後面處理了高位和低位
static void OLEDSetPos(int page, int col)
{
OLEDWriteCmd(0xB0 + page); /* page address */
OLEDWriteCmd(col & 0xf); /* Lower Column Start Address */
OLEDWriteCmd(0x10 + (col >> 4)); /* Lower Higher Start Address */
}
下面的函式OLEDPutChar形象的說明了繪製字模的過程。
//涵蓋字元轉換為字模
/* page: 0-7
* col : 0-127
* 字元: 8x16象素
*/
void OLEDPutChar(int page, int col, char c)
{
int i = 0;
/* 得到字模 */
const unsigned char *dots = oled_asc2_8x16[c - ' '];
/* 發給OLED */
OLEDSetPos(page, col);
/* 發出8位元組資料 */
for (i = 0; i < 8; i++)
OLEDWriteDat(dots[i]);
OLEDSetPos(page+1, col);
/* 發出8位元組資料 */
for (i = 0; i < 8; i++)
OLEDWriteDat(dots[i+8]);
}
//處理的物件是我們肉眼看到的字元
/* page: 0-7
* col : 0-127
* 字元: 8x16象素
*/
void OLEDPrint(int page, int col, char *str)
{
int i = 0;
while (str[i])
{
OLEDPutChar(page, col, str[i]);
col += 8;
if (col > 127)
{
col = 0;
page += 2;
}
i++;
}
}
其他oled函式
oled設定page模式
oled清屏函式
此處暫時忽略。
!總結
至此：字元–》字模點陣–》spi 資料傳輸的過程就通過以上看到
OLEDPrint -->OLEDPutChar -->（ OLEDWriteDat-->OLEDWriteCmd）
!細節 實現spisendbyte 重要的
cloc對應gpg7 do對應gpd6，非常有趣重要的是上升沿的do實現
SPI_Set_CLK(0);
SPI_Set_DO(val & 0x80);//典型取高位
SPI_Set_CLK(1);
完整的SPISendByte邏輯在下面
static void SPI_Set_CLK(char val)
{
if (val)
GPGDAT |= (1<<7);
else
GPGDAT &= ~(1<<7);
}
static void SPI_Set_DO(char val)
{
if (val)
GPGDAT |= (1<<6);
else
GPGDAT &= ~(1<<6);
}
void SPISendByte(unsigned char val)
{
int i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
SPI_Set_CLK(0);
SPI_Set_DO(val & 0x80);
SPI_Set_CLK(1);
val <<= 1;
}
}
gpio_spi.c 聯通arm和spi晶片
首先看spi晶片的電路圖 
然後使用gpio模擬spi,尤其注意裡面的註釋，這裡比較細節就是gpio方向
/* 用GPIO模擬SPI */
//called by SPIInit
static void SPI_GPIO_Init(void)
{
/* GPF1 OLED_CSn output */
GPFCON &= ~(3<<(1*2));
GPFCON |= (1<<(1*2));
GPFDAT |= (1<<1); //設定為高電平，保證片選引腳pin1（GPF1 OLED_CSn）和其他相關引腳不同時為0，
/* GPG2 FLASH_CSn output
* GPG4 OLED_DC output
* GPG5 SPIMISO input
* GPG6 SPIMOSI output
* GPG7 SPICLK output
*/
GPGCON &= ~((3<<(2*2)) | (3<<(4*2)) | (3<<(5*2)) | (3<<(6*2)) | (3<<(7*2)));
GPGCON |= ((1<<(2*2)) | (1<<(4*2)) | (1<<(6*2)) | (1<<(7*2)));
GPGDAT |= (1<<2);//設定為高電平，保證片選引腳pin2（GPG2 FLASH_CSn） 和其他相關引腳不同時為0，
}
當前進度是在 1-1 30分鐘位置
其他
作者所使用的程式碼在 spi_i2c_adc相關資料夾中