【复旦微FM33LC046N评测】+ SPI驱动OLED

chrisrh 发表于 2021-3-18 19:39

本帖最后由 chrisrh 于 2021-3-18 19:37 编辑

使用复旦微FM33LC046N的自带的硬件SPI1或GPIO口模拟SPI控制0.96'OLED

<ol>
<li>SPI引脚定义</li>
<li>0.96’OLED引脚定义</li>
<li>硬件HW_SPI驱动OLED</li>
<li>软件模拟SPI驱动OLED</li>
<li>一个问题</li>
</ol>

<hr />
1.SPI1引脚

查阅数据手册可知SPI1的引脚为PB8/9/10/11或PD2/3/4/5，SPI2的引脚为PC7/8/9/10，如下：



<hr />
2.0.96’OLED引脚定义

手中的这块OLED没有CS片选引脚，也就一块，所以在连接MCU的时候，SPI只需要配置好MOSI和SCLK就行，

MISO和SSN可不进行配置，其中：

VCC，DC供电电压3.3~4.3V，如果使用5V电压，为保险起见串一个100~500欧的电阻   
DC，命令数据选择管脚 
RES，模块复位管脚  
D0（SCLK），时钟脚 
D1（MOSI），主输出从输入数据脚



<hr />
3.硬件HW_SPI驱动OLED

使用的是SPI1对应的PB8/9/10/11引脚，将其中的PB9/PB11与OLED相连，其中

PB9----SCLK

PB11----MOSI

控制引脚这里选用PB6/7，其中： 
PB6 ---->DC    命令CMD或数据DATA标识控制IO 
PB7 ---->RES  复位

SPI1初始化函数如下：

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="language-cpp hljs">void MF_SPI1_Init(void)
{

FL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
FL_SPI_InitTypeDef defaultInitStruct;

defaultInitStruct.transferMode = FL_SPI_TRANSFER_MODE_FULL_DUPLEX;/*! 传输模式单双工 */
defaultInitStruct.mode = FL_SPI_WORK_MODE_MASTER;/*! 主从模式 */
defaultInitStruct.dataWidth = FL_SPI_DATA_WIDTH_8B;/*! 数据位宽 */
defaultInitStruct.clockPolarity = FL_SPI_POLARITY_NORMAL;/*! 时钟极性 */
defaultInitStruct.clockPhase = FL_SPI_PHASE_EDGE1;/*! 时钟相位 */
defaultInitStruct.softControl = DISABLE;
/*! NSS 脚使能软件控制,enable时：使用SPI需先拉低片选；disable时为硬件控制*/
defaultInitStruct.baudRate = FL_SPI_BAUDRATE_DIV2;/*! 通讯速率 */
defaultInitStruct.bitOrder = FL_SPI_BIT_ORDER_MSB_FIRST;/*! Bit方向 */

FL_SPI_Init(SPI1,&defaultInitStruct );

FL_SPI_ClearTXBuff(SPI1);
FL_SPI_ClearRXBuff(SPI1);

GPIO_InitStruct.pin = FL_GPIO_PIN_11|FL_GPIO_PIN_10|FL_GPIO_PIN_9|FL_GPIO_PIN_8;
GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_DIGITAL;
//数字外设功能，IO 的输入或输出方向由所连接的外设功能决定
GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
GPIO_InitStruct.pull = DISABLE;
GPIO_InitStruct.remapPin = DISABLE;
FL_GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStruct );
}</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

其中GPIO初始化，模式选择为FL_GPIO_MODE_DIGITAL，

FL_GPIO_MODE_DIGITAL：即数字外设功能，IO 的输入或输出方向由所连接的外设功能决定；

 



配置PB6/7两个控制IO口的初始化其中： 
PB6 ---->DC    命令CMD或数据DATA标识控制IO 
PB7 ---->RES  复位

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-cpp">//初始化两个控制IO口
//PB6 ---->DC 命令CMD或数据DATA标识控制IO
//PB7 ---->RES复位
void MF_SPI_GPIOPin_Init(void)
{
FL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.pin= FL_GPIO_PIN_6|FL_GPIO_PIN_7;
GPIO_InitStruct.mode = FL_GPIO_MODE_OUTPUT;
GPIO_InitStruct.outputType = FL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
GPIO_InitStruct.pull = DISABLE;
GPIO_InitStruct.remapPin = DISABLE;
FL_GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStruct );

FL_GPIO_SetOutputPin(GPIOB, FL_GPIO_PIN_6|FL_GPIO_PIN_7);
}</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

通过SPI向OLED中写入命令或数据，当片选SSN配置为软件控制使能时，使用SPI时需先拉低片选，待写完数据后，再拉高SSN；若为硬件控制，可不配置SSN：：

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-cpp">//SPI写一个字节
void SPI_WriteByte(uint8_t data)
{
//FL_SPI_SetSSNPin(SPI1, FL_SPI_SSN_LOW);

while (!(FL_SPI_IsActiveFlag_TXBuffEmpty(SPI1)));
//Get SPI TX Buffer Empty Flag,State of bit (1 or 0)
FL_SPI_WriteTXBuff(SPI1, data);
while (!(FL_SPI_IsActiveFlag_RXBuffFull(SPI1)));

//FL_SPI_SetSSNPin(SPI1, FL_SPI_SSN_HIGH);
}

//向OLED中写命令或数据
void OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd)
{
if(cmd)
{
SPI_OLED_DC_Set();
}
else
{
SPI_OLED_DC_Clr();
}
SPI_WriteByte(dat);
}</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

配置完驱动函数后，调用FL_SPI_Enable(SPI1)启动SPI；



 

<hr />
 

4.软件模拟SPI驱动OLED

硬件SPI资源有限，且IO口较为集中，为了更好的利用资源，可以使用软件模拟SPI控制OLED

选用PC5/6/7/8模拟SPI通信控制OLED，其中：

PC7----DC，命令数据选择管脚 
PC9----RES，模块复位管脚  
PC6----D0（SCLK），时钟脚 
PC5----D1（MOSI），主输出从输入数据脚

宏定义各IO口，以便移植：

<div aria-label="代码段小部件" contenteditable="false" role="region" tabindex="-1">
<pre data-widget="codesnippet">
<code class="hljs language-cpp"> #define OLED_CMD0 //写命令
#define OLED_DATA 1 //写数据

//使用PC5、6、7、9模拟SPI控制OLED
//控制引脚DC
#define AN_SPI_DC_PIN FL_GPIO_PIN_7
#define AN_SPI_DC_GPIOX GPIOC
//复位引脚RES
#define AN_SPI_RES_PIN FL_GPIO_PIN_9
#define AN_SPI_RES_GPIOX GPIOC
//时钟SCLK/D0
#define AN_SPI_SCLK_PIN FL_GPIO_PIN_6 
#define AN_SPI_SCLK_GPIOX GPIOC
//数据SDATA/D1
#define AN_SPI_SDA_PIN FL_GPIO_PIN_5
#define AN_SPI_SDA_GPIOX GPIOC

//片选CS：控制单片OLED未使用
//#define AN_SPI_CS_PIN FL_GPIO_PIN_8
//#define AN_SPI_CS_GPIOX GPIOC

#define OLED_RES_Clr() FL_GPIO_ResetOutputPin(AN_SPI_RES_GPIOX, AN_SPI_RES_PIN)
//Set pin output 0//低电平复位
#define OLED_RES_Set() FL_GPIO_SetOutputPin(AN_SPI_RES_GPIOX, AN_SPI_RES_PIN)
//Set pin output 1//保持

#define OLED_DC_Clr() FL_GPIO_ResetOutputPin(AN_SPI_DC_GPIOX, AN_SPI_DC_PIN)
//Set pin output 0//命令模式
#define OLED_DC_Set() FL_GPIO_SetOutputPin(AN_SPI_DC_GPIOX, AN_SPI_DC_PIN)
//Set pin output 1//数据模式

#define OLED_CS_Clr() FL_GPIO_ResetOutputPin(AN_SPI_CS_GPIOX, AN_SPI_CS_PIN)
//Set pin output 0
#define OLED_CS_Set() FL_GPIO_SetOutputPin(AN_SPI_CS_GPIOX, AN_SPI_CS_PIN)
//Set pin output 1

#define OLED_SCLK_Clr()FL_GPIO_ResetOutputPin(AN_SPI_SCLK_GPIOX, AN_SPI_SCLK_PIN)
//Set pin output 0
#define OLED_SCLK_Set()FL_GPIO_SetOutputPin(AN_SPI_SCLK_GPIOX, AN_SPI_SCLK_PIN)
//Set pin output 1

#define OLED_SDA_Clr() FL_GPIO_ResetOutputPin(AN_SPI_SDA_GPIOX, AN_SPI_SDA_PIN)
//Set pin output 0
#define OLED_SDA_Set() FL_GPIO_SetOutputPin(AN_SPI_SDA_GPIOX, AN_SPI_SDA_PIN)
//Set pin output 1</code></pre>
<img src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" /><img height="15" role="presentation" src="data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAPABAP///wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==" title="点击并拖拽以移动" width="15" /></div>

模拟SPI通信写一个字节：

<pre>
<code class="language-cpp">void AN_OLED_WR_Byte(uint8_t dat,uint8_t cmd)
{
uint8_t i;
if(cmd) OLED_DC_Set();
else OLED_DC_Clr();
for(i=0;i<8;i++)
{
 OLED_SCLK_Clr();
 if(dat&0x80) OLED_SDA_Set();
 else OLED_SDA_Clr();
 OLED_SCLK_Set();
 dat<<=1;
}
OLED_DC_Set();
} </code></pre>

模拟SPI通信写数据和写命令：

<pre>
<code class="language-cpp">void OLED_WrDat(unsigned char data)
{
unsigned char i=8;

OLED_DC_Set();
 __NOP();
OLED_SCLK_Clr();
__NOP();
while(i--)
{
if(data&0x80)
 {OLED_SDA_Set();}
else
 {OLED_SDA_Clr();}
 OLED_SCLK_Set();

__NOP();

OLED_SCLK_Clr();
data<<=1;
}
}

void OLED_WrCmd(unsigned char cmd)
{
unsigned char i=8;

OLED_DC_Clr() ;
OLED_SCLK_Clr();

__NOP();

while(i--)
{
if(cmd&0x80)
 {OLED_SDA_Set();}
else
 {OLED_SDA_Clr();}

OLED_SCLK_Set();
__NOP();

OLED_SCLK_Clr();
cmd<<=1;;
}
}</code></pre>

在main中初始化调用：



 

<hr />
5.一个问题

和UART+DMA调试的时候一样，设备收到的是正常的，但在Debug中看到的数据不对，

用keil的Debug在线调试SPI收发时，在watch或者memory中看到的数据与实际要收发的数据不一致，

（如SPI发送一组数据到OLED/别的设备，在Debug中看到数组中的数或实时更新的数与要传送的数不同）

不知道是为什么···

 

程序见附件，仅供参考······

Jacktang 发表于 2021-3-18 22:14

debug调试时，要查看SPI总线寄存器

freebsder 发表于 2021-3-18 23:21

这个debug有点神奇了。具体描述一下呢。

nmg 发表于 2021-3-19 09:28

呼叫 @doudou52098 帮忙

chrisrh 发表于 2021-3-19 10:29

Jacktang 发表于 2021-3-18 22:14
debug调试时，要查看SPI总线寄存器

是看指向APB_bus上的Transmit shift reg吗

chrisrh 发表于 2021-3-19 10:32

freebsder 发表于 2021-3-18 23:21
这个debug有点神奇了。具体描述一下呢。

这是最初用SPI参考例程debug看的

估计是我没有配置好或者没有找对相应的寄存器吧

littleshrimp 发表于 2021-3-19 17:36

调试不一致降一下优化等级试试，还有如果是DMA你卡断点的时候收到信数据一般内存的数据还是会变化的。

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