【TI首届低功耗设计大赛】空气参数记录仪(OLED调试阶段)

GaryTavish

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       说来惭愧，一开始看到活动的通知就兴致勃勃的填写了申请，谁想到收到板子以后，生活里各种事情接踵而至，又是考试又是实习又是论文又是找工作，还有一堆人催着我做项目，真是分身乏术，好在工作的额事情已经落听，这才抽出时间来做设计大赛。
       关于空气参数记录仪，其实就是一个可以记录空气温度湿度的设备，用于建筑物内的数据采集。这个东西半年前给学校里一个老师做了几个,用的是AVR的主控，传感器是ams2302，当时还加入了光照传感器记录建筑采光，每10分钟记录采样一次直接写在SD卡里，还用oled做了ui出来。所以这次也决定做这个，于是问题来了，首先需要调试好OLED才能显示界面。经过了今天一上午的调试成果如下。

一开始是打算用IAR+官方驱动库解决的，结果在HW SPI哪里卡了半天没搞明白，索性就先转战Energia去了，之前用G2553的时候自己在上面写了一个OLED的驱动，经过简单的修改，就转到了FR5969上面，由于oled用的1306主控扫描方式比较神奇，一共8个page，一个page是128*8bit所以使用起来主要难度在于图像的变换：

1. void OLED_SendRamBuff()
   
2. {
   
3.   unsigned int pointer=0;
   
4.   unsigned int temp=0x00;
   
5.   digitalWrite(OLED_CS,LOW);
   
6.   for(unsigned int page=0;page<8;page++)
   
7.   {
   
8.   digitalWrite(OLED_DC,LOW);
   
9.   SPI.transfer(0xb0|page);
   
10.   SPI.transfer(0x10);
    
11.   SPI.transfer(OLED_TYPE);
    
12.   digitalWrite(OLED_DC,HIGH);
    
13.   for(unsigned int x=0;x<16;x++)
    
14.   {
    
15.      for(unsigned int b=0;b<8;b++)
    
16.     {
    
17.       temp=0x00;
    
18.       for(unsigned int y=0;y<8;y++)
    
19.       {
    
20.         if((RamBuff[pointer]>>b)&0x01)
    
21.         {
    
22.           temp=temp|0x80;
    
23.         }
    
24.         if(y!=7)
    
25.         {
    
26.         temp=temp>>1;
    
27.         pointer+=16;
    
28.         }
    
29.       }
    
30.       SPI.transfer(temp);
    
31.       pointer-=112;
    
32.    }
    
33.    pointer++;
    
34.   }
    
35.   pointer=(page+1)*128;
    
36.   }
    
37.   digitalWrite(OLED_CS,HIGH);
    
38. }

复制代码

顺便附上oled初始化代码（来自u8glib的启动参数）：

1. static const unsigned char pram[] = {
   
2.   0x0ae,                                /* display off, sleep mode */
   
3.   0x0d5, 0x080,                /* clock divide ratio (0x00=1) and oscillator frequency (0x8) */
   
4.   0x0a8, 0x03f,                /* */
   
5.   0x0d3, 0x000,                /*  */
   
6.   0x040,                                /* start line */
   
7.   0x08d, 0x014,                /* [2] charge pump setting (p62): 0x014 enable, 0x010 disable */
   
8.   0x020, 0x002,                /* 2012-05-27: page addressing mode */
   
9.   0x0a1,                                /* segment remap a0/a1*/
   
10.   0x0c8,                                /* c0: scan dir normal, c8: reverse */
    
11.   0x0da, 0x012,                /* com pin HW config, sequential com pin config (bit 4), disable left/right remap (bit 5) */
    
12.   0x081, 0x0cf,                /* [2] set contrast control */
    
13.   0x0d9, 0x0f1,                /* [2] pre-charge period 0x022/f1*/
    
14.   0x0db, 0x040,                /* vcomh deselect level */
    
15.   0x02e,                                /* 2012-05-27: Deactivate scroll */
    
16.   0x0a4,                                /* output ram to display */
    
17.   0x0a6,                                /* none inverted normal display mode */
    
18.   0x0af
    
19.   };

复制代码

用Energia实现显示以后，再回头来看IAR的官方驱动库。首先要说TI这个库写的挺良心的，SPI MASTER TX的例程还是用RX中断来实习的，但是在驱动oled的时候我们不需要它响应中断，只要一直发就行了，所以我重写了这部分：

1. uint8_t TXData = 0;
   
2. void main(void)
   
3. {
   
4. WDT_A_hold(WDT_A_BASE);//stop watchdog
   
5. //FRAM_configureWaitStateControl(FRAM_ACCESS_TIME_CYCLES_7); //if MCLK>8Mhz
   
6. CS_clockSignalInit(CS_MCLK, CS_DCOCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_2);
   
7. CS_setDCOFreq(CS_DCORSEL_1, CS_DCOFSEL_4);
   
8. CS_clockSignalInit(CS_SMCLK, CS_DCOCLK_SELECT, CS_CLOCK_DIVIDER_1);//set DCO and MCLK SMCLK
   
9. 
   
10. GPIO_setAsOutputPin(
    
11. GPIO_PORT_P1,
    
12. GPIO_PIN2
    
13. );
    
14. GPIO_setOutputHighOnPin(
    
15. GPIO_PORT_P1,
    
16. GPIO_PIN2
    
17. );//enable p1.2 cs
    
18. 
    
19. EUSCI_B_SPI_disable(EUSCI_B0_BASE);//eUCSI in reset mode
    
20. 
    
21. GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(
    
22. GPIO_PORT_P2,
    
23. GPIO_PIN2,
    
24. GPIO_SECONDARY_MODULE_FUNCTION
    
25. );//set p2.2 to UCB0CLK
    
26. 
    
27. GPIO_setAsPeripheralModuleFunctionInputPin(
    
28. GPIO_PORT_P1,
    
29. GPIO_PIN6 + GPIO_PIN7,
    
30. GPIO_SECONDARY_MODULE_FUNCTION
    
31. );//set P1.6&7 to UCB0SPI
    
32. 
    
33. PMM_unlockLPM5();//unlock hi-z
    
34. 
    
35. EUSCI_B_SPI_masterInit(EUSCI_B0_BASE,
    
36. EUSCI_B_SPI_CLOCKSOURCE_SMCLK,
    
37. CS_getSMCLK(),
    
38. 16000000,
    
39. EUSCI_B_SPI_MSB_FIRST,
    
40. EUSCI_B_SPI_PHASE_DATA_CHANGED_ONFIRST_CAPTURED_ON_NEXT,
    
41. EUSCI_B_SPI_CLOCKPOLARITY_INACTIVITY_HIGH,
    
42. EUSCI_B_SPI_3PIN
    
43. );
    
44. 
    
45. EUSCI_B_SPI_enable(EUSCI_B0_BASE);//enable spi
    
46. 
    
47. EUSCI_B_SPI_clearInterruptFlag(EUSCI_B0_BASE,
    
48. EUSCI_B_SPI_RECEIVE_INTERRUPT
    
49. );//clearflag
    
50. 
    
51. TXData=0x00;
    
52. 
    
53. for(int i=0;i<256;i++)
    
54. {
    
55. /*while (!EUSCI_B_SPI_getInterruptStatus(EUSCI_B0_BASE,
    
56. EUSCI_B_SPI_TRANSMIT_INTERRUPT));*/
    
57. while (!(UCB0IFG & UCTXIFG)); //very fast
    
58. 
    
59. GPIO_setOutputLowOnPin(
    
60. GPIO_PORT_P1,
    
61. GPIO_PIN2
    
62. );
    
63. 
    
64. EUSCI_B_SPI_transmitData(EUSCI_B0_BASE, TXData);
    
65. TXData+=0x01;
    
66. 
    
67. }
    
68. 
    
69. while (!EUSCI_B_SPI_getInterruptStatus(EUSCI_B0_BASE,
    
70. EUSCI_B_SPI_RECEIVE_INTERRUPT));
    
71. 
    
72. GPIO_setOutputHighOnPin(
    
73. GPIO_PORT_P1,
    
74. GPIO_PIN2
    
75. );
    
76. 
    
77. __no_operation();// remain in LPM0
    
78. }

复制代码

这样就实现了HW SPI发送，接下来只要把指令移植过来就能正常点亮oled了，在此说说调试时候的问题，首先要说的就是TX中断的FLAG,一开始手贱在发送之前把这个flag顺手给清了，结果这个flag也不会更新，必然无法发送。再一个就是MCLK的速度。在官方程序里写的是Wait states are inserted automatically when the FRAM is accessed at speeds higher than 8MHz to prevent timing violations.但是实际上如果不手动FRAM_configureWaitStateControl(FRAM_ACCESS_TIME_CYCLES_7);一下，在MCKL快于8Mhz的时候就直接卡死了。经过测试eUSCI_B最快的发送速度差不多能到250KB/s，不知道用中断或者DMA的方式能不能更快一些。另外还发现了官方驱动库文档的一个小错误:

所有EUSCI_B里面的UCAxCTLW0其实都应该是UCBxCTLW0吧。。。不知道官方有没有勘误。。
OLED测试时候，屏下缓存到屏上缓存进行坐标变换，速度还能达到30FPS的刷新速度，对比AVR的话真的是非常快，如果是输入和屏幕扫描格式一样的图片省去坐标变换，更是可以得到惊人的110FPS刷新速度，屏幕刷新都跟不上了。。。
先扯这么多。。接着搞代码去了。。求各路大神轻拍砖。。。。

dcexpert

Energia用起来的确方便。

IC爬虫

做得不错，还看到一个ADI的东西

GaryTavish

不仅是方便 我刚才把1306驱动移到官方库里用同样的逻辑做的 结果发现官方库运行时候只能15FPS 用energia的话是30FPS 都是Mclk 8Mhz时候做的…spi速度在官方库里我设定的是还比energia里快 好像是官方库里面写引脚那个函数太慢了…………

GaryTavish

那个是参加ADI活动送的神器 差分输入示波器+函数发生器+逻辑分析仪

yichun417

楼主的桌子上真是惨不忍睹啊。