1、OLED顯示模塊與C8051F單片機的接口設計 來源：單片機及嵌入式應用    作者：華中科技大學 梁燕 胡浩 盧益民    點擊數：13971    更新時間：2006-6-30 摘要：OLED作為新一代顯示技術，廣泛用于各種儀器儀表的顯示終端，實時顯示字符、漢字、曲線等信息。文中介紹一種點陣式OLED模塊VGS12864E的結構特征、指令系統；給出它與Cygnal C8051F020單片機的間接訪問接口電路設計，以及顯示模塊的硬件驅動和顯示1

2、6×8點陣西文字符的Keil C51程序代碼，并對相關代碼進行注釋。由于此款顯示模塊的指令系統與液晶顯示驅動控制器HD61202兼容，故程序代碼也可作為指令系統與它兼容的液晶顯示編程的參考。關鍵詞：點陣顯示模塊 OLED C8051F 接口設計有機發光顯示OLED（Organic Light Emitting Display）是比液晶顯示技術更為先進的新一代平板顯示技術，是被業界公認為最具發展前景的下一代顯示技術。它與液晶顯示技術相比，具有超輕薄、高亮度、廣視角、自發光、響應速度快、適應溫度范圍寬、抗震強、功耗低、可實現柔軟顯示等優越性能，可廣泛應用于通信、計算機、消費電子、工業應用

3、、商業、交通等領域。下面以VGS12864E顯示模塊為例，介紹C8051F020單片機與它的接口設計及軟件編程方法。1 VGS12864E顯示模塊VGS12864E是128×64行點陣的OLED單色、字符、圖形顯示模塊。模塊內藏64×64的顯示數據RAM，其中的每位數據都對應于OLED屏上一個點的亮、暗狀態;其接口電路和操作指令簡單，具有8位并行數據接口，讀寫時序適配6800系列時序，可直接與8位微處理器相連;與Intel 8080時序的MCU連接時需要進行時序轉換。2 顯示模塊結構2.1 模塊框圖VGS12864E顯示模塊顯示屏為128列、64行，使用1片有64行輸出的行

4、驅動器和2片列驅動控制器，其中每片列驅動器有64路輸出。行驅動器與MCU沒有關系，只要提供電源就能產生驅動信號和同步信號，模塊的外部信號僅與列驅動器有關。列驅動器內置64×64位顯示存儲器，RAM被分為8頁，每頁8行;顯示屏上各像素點顯示狀態與顯示存儲器各位數據一一對應，顯示存儲器的數據直接作為圖形顯示的驅動信號，為“1”顯示，為“0”不顯示。圖1為模塊的邏輯電路接口框圖。圖1VGS12864E邏輯框圖2.2 模塊引腳功能及指令系統模塊引腳功能如表1所列。模塊的指令系統與液晶顯示驅動控制器HD61202兼容，共有7條指令。這里不作詳細描述，僅列出表2指令列表。其中，前兩條為顯示狀態設

5、置類指令，其余的為讀寫操作類指令。表1VGS12864E引腳功能 表2VGS12864E指令列表 3 顯示模塊與Cygnal單片機硬件接口設計VGS12864E的接口連接方式有兩種:一種是直接訪問方式，另一種是間接訪問方式。不論哪種方式，要訪問模塊都必須先讀取狀態寄存器內容，判斷“忙”標志，不忙時才可以訪問。直接訪問方式是將模塊接口作為存儲器或I/O設備直接掛在MCU總線上，MCU以訪問存儲器或I/O設備方式對模塊進行操作。間接訪問方式是MCU通過軟件模擬控制時序對模塊進行操作。這里介紹的是Cygnal C8051F020單片機與VGS12864E的間接訪問接口設計。C8051F020是美國C

6、ygnal公司推出的一種混合信號SoC型8位單片機，是集成度很高的混合信號系統級的芯片。它具有100腳的TQFP封裝，功耗低，供電電壓為2.73.3 V，全部I/O、RST、JTAG引腳均耐5 V電壓；有高速、流水線結構的8051兼容的CIP51內核（可達25 MIPS）。該MCU具有P0P7共64個通用I/O端口，每個端口引腳都可以被配置為推挽輸出或漏級開路輸出。對于VGS12864E，由于其工作電壓是5 V，而C8051F020的工作電壓是3.3 V，所以要C8051F020的輸出能更好地驅動5 V輸入的OLED，需要對系統進行額外配置。除了將對應端口的輸出方式設置為“漏極開路”外，還應在

7、電路上將每個端口通過一個上拉電阻接到5 V電源，這樣可以保證C8051F020的邏輯“1”輸出能夠被提升到5 V。接口電路如圖2所示。4 軟件編程軟件編程采用Keil C51語言，包括顯示模塊硬件的驅動程序（即寫指令和寫數據），顯示模塊初始化和清屏等通用子程序以及西文字符的顯示實現程序。由于此模塊指令系統與液晶顯示驅動控制器HD61202兼容,故這些程序具有較高的通用性。對于字符漢字顯示，該模塊的字符庫數據特點是以列數據形式編制，即1個字節數據表示1列8×1的數據，和通常的字符庫相比，該字符是旋轉了90°的字模數據。使用Zimo21.exe取字模軟件，并設置提取方式為縱向取

8、模，可以很方便地取得所需的中西文字模。由于該顯示模塊的每一列8×1的數據是低位在前，高位在后，為進一步實現中西文的正確顯示，還需對通過上述方法取得的字模的每個字節的高低位進行一次對調，程序中使用了一個數組UpsetChar來實現。程序中使用的西文字符是16×8點陣，漢字是16×16點陣。Cygnal單片機通過間接訪問方式控制OLED。其I/O端口需要進行配置，配置如下：void C8051F020_output_config() P2MDOUT = 0x00; /配置P2.5(lcd_wr)，P2.6(lcd_rd)，/P2.7(lcd_rs)為推挽輸出方式P74

9、OUT = 0xf3;/配置P5.0P5.7(lcd_d0 lcd_d7)/為推挽輸出方式對顯示模塊進行寫指令操作和寫數據操作分為寫左半屏和寫右半屏。寫左右半屏的差別僅在于置位相應的片選信號，而寫指令與寫數據的差別在于寫數據時置位RS寄存器選擇信號。初始化操作完成顯示位置的確定和打開顯示。現以寫左半屏命令和寫左半屏數據為例，說明各操作函數。圖2C8051F020與VGS12864E間接訪問方式接口電路 （1） 寫左半屏命令void wr_command1() cs1=1; cs1=1; cs1=1;/選擇左半屏cs2=0; cs2=0; cs2=0;read_status();/讀BUSY位狀

10、態r_w=0; r_w=0; r_w=0;P5=com; /將命令字節送I/O口e=1; e=1; e=1;e=0; e=0; e=0;/在E下降沿，命令字節被寫/入列驅動器（2） 寫左半屏數據void wr_data1() cs1=1; cs1=1; cs1=1;/選擇左半屏cs2=0; cs2=0; cs2=0;read_status();/讀BUSY位狀態d_i=1; d_i=1; d_i=1;r_w=0; r_w=0; r_w=0;P5=dat; /將數據字節送I/O口e=1; e=1; e=1;e=0; e=0; e=0;/在E下降沿，數據字節被寫/入列驅動器其中，讀狀態位的函數采用

11、查詢標志位的方式，即void read_status() reentrant uchar busy;uchar temp;d_i=0; d_i=0; d_i=0;/進行指令操作r_w=1; r_w=1; r_w=1;/進行讀操作do P5=0xff;e=1; e=1; e=1;busy=P5;/讀入P5端口狀態e=0; e=0; e=0;temp=busy&0x80;while(temp!=0);（3） OLED初始化void init_lcd() com=0xc0;/從第0行開始wr_command1();wr_command2();com=0x3f;/打開顯示wr_command1

12、();wr_command2();（4） OLED清屏void clear_lcd() uchar column1;uchar page;for(page=0;page<8;page+) com=(0xb8+page);/設置頁號wr_command1();wr_command2();com=0x40; /設置起始列為0，寫操作完/后列地址計數器自動加1wr_command1();wr_command2();for(column1=0;column1<64;column1+) /清左半屏dat=0;wr_data1();for(column1=64;column1<128;c

13、olumn1+) /清右半屏dat=0;wr_data2();（5） 顯示16×8字符的程序void lcd_write_char_code(uchar page8,uchar column8,uchar* block168) reentrant uchar column1;set_position(page8,column8);/設置所寫字符起始頁位置for(column1=0;column1<8;column1+) dat=block168column1;/從字庫中取出上半頁8×8點陣字模數據dat=UpsetChardat;/將每個字節數據高低位進行對調if(column8<=7)/如果設置的所寫位置在左半屏，調用寫左半屏/數據的函數wr_data1(); else/如果設置的所寫位置在右半屏，調用寫右半屏/數據的函數wr_data2();page8+; set_position(page8,column8);/設置所寫字符下半頁位置for(column1=8;column1<16;column1+) dat=block168column1;/從字庫中取出下半頁8×8點陣字模數據dat=UpsetChardat;/將每個字節數據高低位進行對調if(column8<=7)/如果設置的所寫位置在左半屏，調用寫左半