II2C协议+Oled屏幕ssd1306

IIC协议

IIC协议概述

IIC全称Inter-Integrated Circuit (集成电路总线)是由PHILIPS公司在80年代开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。IIC属于半双工同步通信方式。
特点
- 简单性和有效性
  
  由于接口直接在组件之上，因此IIC总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。
- 多主控(multimastering)
  
  其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。
构成

IIC串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，其时钟信号是由主控器件产生。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址。

IIC协议

IIC总线在传输数据的过程中一共有三种类型信号，分别为：开始信号、结束信号和应答信号。

起始位，停止位，数据位，速度。

这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。

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初始(空闲)状态

因为IIC的 SCL 和SDA 都需要接上拉电阻，保证空闲状态的稳定性；

所以IIC总线在空闲状态下SCL 和SDA都保持高电平。

void IIC_init()//IIC协议初始化，全部拉高
{
	scl = 1;
	_nop_();
	sda = 1;
	_nop_();
}

开始信号：

//产生IIC起始信号
//1.先拉高SDA，再拉高SCL，空闲状态
//2.拉低SDA
void IIC_Start()         //启动信号

{
       sda=1; //确保SDA线为高电平
       _nop_();
       scl=1;  //确保SCL高电平
       _nop_();
       sda=0; //在SCL为高时拉低SDA线，即为起始信号
       _nop_();
       scl=0;   //钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
    
}

停止信号：

//产生IIC停止信号
//1.先拉低SDA，再拉低SCL
//2.拉高SCL
//3.拉高SDA
//4.停止接收数据
void IIC_Stop(void)
{
	scl = 1;
	sda = 0;    //STOP:当SCL高时，数据由低变高
 	_nop_(); 
	sda = 1;    //发送I2C总线结束信号
	_nop_();							   	
}

在起始条件产生后，总线处于忙状态，由本次数据传输的主从设备独占，其他I2C器件无法访问总线；而在停止条件产生后，本次数据传输的主从设备将释放总线，总线再次处于空闲状态。

在这里插入图片描述

应答信号

每当主机向从机发送完一个字节的数据，主机总是需要等待从机给出一个应答信号，以确认从机是否成功接收到了数据。

应答信号：主机SCL拉高，读取从机SDA的电平，为低电平表示产生应答

应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK，简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；

应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。
数据发送的时序

SDA线上的数据在SCL时钟“高”期间必须是稳定的，只有当SCL线上的时钟信号为低时，数据线上的“高”或“低”状态才可以改变。输出到SDA线上的每个字节必须是8位，数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。

当一个字节按数据位从高位到低位的顺序传输完后，紧接着从设备将拉低SDA线，回传给主设备一个应答位ACK，此时才认为一个字节真正的被传输完成，如果一段时间内没有收到从机的应答信号，则自动认为从机已正确接收到数据。
```
void IIC_send_byte(char data_send)
{
	int i;
	for(i=0;i<8;i++){
		scl = 0;//拉低，才可以进行sda的变化
		sda = data_send & 0x80;//将字节的最高位给sda
		_nop_();//延时
		scl = 1;//拉高开始发送
		_nop_();//给数据发送的时间
		
		data_send << 1;//字节数据左移一位
	}
}
```

OLED

OLED，即有机发光二极管( Organic Light Emitting Diode )。OLED由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

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Oled的IIC协议

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从属地址（Slave Address）格式为：b0111 10(SA0)(RW#)

SA0：0或1可以分别代表两个oled

RW#：0代表设置为写入模式

∴Slave Address：0x78
Control Byte：(Co)(D/C)000000

Co为0

D/C为0写入命令：0x00；

D/C为1写入数据：0x70；

写命令/数据的代码：

/*
1. start()
2. 写入 b0111 1000 0x78
3. ACK
4. cotrol byte: (0)(0)000000 写入命令 (0)(1)000000写入数据
5. ACK
6. 写入指令/数据
7. ACK
8. STOP
*/
void Oled_Write_Cmd(char data_cmd)
{
	//1. start()
	IIC_start();
	//2. 写入 从机地址b0111 1000 0x78
	IIC_send_byte(0x78);
	//3. ACK
	IIC_ack();
	//4. cotrol byte: (0)(0)000000 写入命令 (0)(1)000000写入数据
	IIC_send_byte(0x00);
	//5. ACK
	IIC_ack();
	//6. 写入指令/数据
	IIC_send_byte(data_cmd);
	//7. ACK
	IIC_ack();
	//8. STOP
	IIC_stop();
}
void Oled_Write_Data(char data_data)
{
	//1. start()
	IIC_start();
	//2. 写入 从机地址b0111 1000 0x78
	IIC_send_byte(0x78);
	//3. ACK
	IIC_ack();
	//4. cotrol byte: (0)(0)000000 写入命令 (0)(1)000000写入数据
	IIC_send_byte(0x40);
	//5. ACK
	IIC_ack();
	//6. 写入指令/数据
	IIC_send_byte(data_data);
	//7. ACK
	IIC_ack();
	//8. STOP
	IIC_stop();
}

最为常见的GDDRAM寻址模式——页模式

GDDRAM是位映射静态RAM，大小为 128x64 位。GDDRAM分为8页（PAGE0~PAGE7），每页内 1个SEG对应1Byte数据，一页由 128 Byte 组成。一帧显示数据为 1024 Byte（1KB）。**即屏幕每8行像素点（8PIXEL）记为一页（PAGE），64行即为8页，则屏幕变为128列（ROW）8页（PAGE），**若要显示整个屏幕，则需要1288个1字节数。
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页寻址模式下，寻址只在一页（PAGEn）内进行，地址指针不会跳到其他页。每次向GDDRAM写入1byte显示数据后，列指针会自动+1。**当128列都寻址完之后，列指针会重新指向SEG0而页指针仍然保持不变。**通过页寻址模式我们可以方便地对一个小区域内数据进行修改。

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设置页寻址模式

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配置成页寻址模式需要两条指令

Oled_Write_Cmd(0x20);//Set Memory
Oled_Write_Cmd(0x02);//页寻址模式

页地址选择

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页地址为：1011 0xxx
Oled_Write_Cmd(0xB0);//第一页

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确定列的位置
Oled_Write_Cmd(0x00);
Oled_Write_Cmd(0x10);//第1列

Oled_Write_Cmd(0x0F);
Oled_Write_Cmd(0x17);//第128列

代码：显示一个点

void main()
{
	IIC_init();//IIC初始化
	Oled_Init();//OLED初始化

	Oled_Write_Cmd(0x20);
	Oled_Write_Cmd(0x02);//确认页寻址模式

	Oled_Clear();//清屏函数
	
	Oled_Write_Cmd(0xB0);//选择PAGE0   1011 0000
	
	Oled_Write_Cmd(0x00);
	Oled_Write_Cmd(0x10);//第0列

	Oled_Write_Data(0x08);//显示一个点

	while(1);
}

代码：显示一个A

/*--  文字:  A  --*/
/*--  宋体12;  此字体下对应的点阵为：宽x高=8x16   --*/
char A1[8] = {0x00,0x00,0xC0,0x38,0xE0,0x00,0x00,0x00};
char A2[8] = {0x20,0x3C,0x23,0x02,0x02,0x27,0x38,0x20};
void main()
{
	int i;
	IIC_init();//IIC初始化
	Oled_Init();//OLED初始化

	Oled_Write_Cmd(0x20);
	Oled_Write_Cmd(0x02);//确认页寻址模式

	Oled_Clear();//清屏函数

	//选择PAGE0   1011 0000  0xB0	第0列
	Oled_Write_Cmd(0xB0);
	Oled_Write_Cmd(0x00);
	Oled_Write_Cmd(0x10);
	for(i=0;i<8;i++){
		Oled_Write_Data(A1[i]);
	}	
	//选择PAGE1   1011 0001   0xB1	第0列
	Oled_Write_Cmd(0xB1);
	Oled_Write_Cmd(0x00);
	Oled_Write_Cmd(0x10);
	for(i=0;i<8;i++){
		Oled_Write_Data(A2[i]);
	}	

	while(1);
}

代码：实现一个图片

/*--  调入了一幅图像：D:\Desktop\比奇堡图像.bmp  --*/
/*--  宽度x高度=128x64  --*/
code unsigned char image[]={
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x10,0xD0,0xD0,0xF0,0x1E,0x13,0x18,0x08,0x08,0x08,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0xC0,0x70,0x38,0xEF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x40,0x7F,0x40,0xC0,0x41,0x41,0x61,0x3B,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x1F,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,
0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,
0x20,0x38,0x28,0x2C,0x26,0x23,0x21,0x20,0x21,0x23,0x26,0x24,0x2C,0x28,0x28,0xA0,
0xE0,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x30,0x10,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,
0x04,0x04,0x84,0xC4,0x64,0x34,0xFF,0x24,0x64,0xC4,0x84,0x04,0x04,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFC,0x47,0x40,0x40,0x40,0x60,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x80,0xC0,0x70,0x18,0x0C,0x06,0x02,0x03,0x01,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0xFE,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x0C,0x08,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,
0x06,0x83,0x01,0x00,0x00,0x0F,0x01,0x00,0x00,0x00,0x01,0x03,0x02,0x06,0x0C,0x08,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0C,
0x1F,0x10,0x10,0x10,0x10,0x18,0x08,0x0C,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,
0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,
0x10,0x11,0xFF,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0x40,0x60,0x20,0x30,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x78,0x60,0x20,0x30,0x10,0x18,0x08,0x0C,0x04,
0x06,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xE0,0x3C,
0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0xC0,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x01,0x03,0x03,0x06,0x04,0x04,0x04,0x06,0x06,0x03,0x01,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x02,0x02,0x03,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,
0x03,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
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void Oled_show_image(unsigned char *image )
{
	unsigned int i,j;
	for(i=0;i<8;i++){
		Oled_Write_Cmd(0xB0 + i);//page
		Oled_Write_Cmd(0x00);
		Oled_Write_Cmd(0x10);//从第0列开始
		for(j=(128 * i);j<(128 *( i+1));j++){
			Oled_Write_Data(image[j]);
		}
	}

}
void main()
{
	IIC_init();//IIC初始化
	Oled_Init();//OLED初始化

	Oled_Write_Cmd(0x20);
	Oled_Write_Cmd(0x02);//确认页寻址模式

	Oled_Clear();//清屏函数

	Oled_show_image(image);//显示图片
	while(1);
}