文章目录
- 一、简介
- （1）U8g2
- （2）U8x8
- 二、配置要求
- 三、移植步骤
- （1）文件准备和添加
- （2）实现回调接口(I2C的读写函数)
- ①软件I2C
- ②硬件I2C
- （3）功能裁剪
- ① u8g2_d_setup.c
- ② u8g2_d_memory.c
- ③ 关于字库
在低端芯片上使用U8G2
一、简介
U8g2:单色显示库，版本2
U8g2是一个用于嵌入式设备的单色图形库。U8g2支持单色oled和lcd，其中包括以下控制器:Ssd1305、ssd1306、ssd1309、ssd1312、ssd1316、ssd1318、ssd1320、ssd1322、ssd1325、ssd1327、ssd1327、ssd1327、ssd1327、ssd1327、ssd1327、ssd1106、sh1107、sh1108、ssd1607、hx1230、uc1601、uc1604、uc1608、pcd8544、pcf8812、hx1230、uc1601、uc1611、uc1617、uc1638、uc1701、st7511、st7528、st7565、st7567、st7586、st7588、st75160、st75256、st75320、nt7534、st7920、ist3020、ist3088、ist7920、ld7032、ks0108、ks0713、hd44102、t7932、sed1520、sbn1661、il3820、max7219、gp1287、gp1247、GU800(查看完整列表)。
Arduino库U8g2可以从Arduino IDE的库管理器中安装。U8g2还包括U8x8库:
（1）U8g2
-
包括所有图形程序(线/框/圆绘制)。
-
支持多种字体。(几乎)对字体高度没有限制。
-
在微控制器中需要一些内存来呈现显示。
（2）U8x8
-
仅文本输出(字符)设备。
-
只允许适合8x8像素网格的字体。
-
直接写入显示。在微控制器中不需要缓冲区。
二、配置要求
最少要求：
ROM：122+354+12+56+304+723+312+72+134+280+12+28+502+412+288+101+192+10+72=3986byte
RAM：0x80+0x01=0x81=129byte
RAM范围[128,1024]，越大刷新越快。
Demo工程整体大小：NOS+IIC+GPIO+U8G2
- Total RO Size (Code + RO Data) 9472 ( 9.25kB)
- Total RW Size (RW Data + ZI Data) 880 ( 0.86kB)
- Total ROM Size (Code + RO Data + RW Data) 9492 ( 9.27kB)
三、移植步骤
（1）文件准备和添加
- 下载文件(Gitee)
- 解压csrc到工程根目录
- keil添加目录文件
注意：带_d_是用户自定义文件,可以移动到工程中修改。
- keil添加头文件 [csrc的目录]
- 添加驱动文件
u8g2里面支持多种驱动芯片，以u8x8_d_xxx.c命名的就是驱动文件，本文使用的是0.96吋oled，芯片是ssd1306，因此只需将u8x8_d_ssd1312_128x64_noname.c这个驱动文件添加到工程中：
（2）实现回调接口(I2C的读写函数)
void u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1(u8g2_t *u8g2, const u8g2_cb_t *rotation, u8x8_msg_cb byte_cb, u8x8_msg_cb gpio_and_delay_cb)
byte_cb：是通信相关的函数，比如i2c写数据，
gpio_and_delay_cb：是延时相关的函数。
①软件I2C
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1(&u8g2, U8G2_R0, u8x8_byte_sw_i2c, gpio_and_delay); // init u8g2 structure
- u8x8_byte_sw_i2c官方已经实现 <–u8x8_byte.c
- 我们需要实现gpio_and_delay函数
uint8_t gpio_and_delay(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr) {
//printf("%s:msg = %d,arg_int = %d\r\n",__FUNCTION__,msg,arg_int);
switch(msg) {
case U8X8_MSG_DELAY_100NANO: // delay arg_int * 100 nano seconds
__NOP();
break;
case U8X8_MSG_DELAY_10MICRO: // delay arg_int * 10 micro seconds
for (uint16_t n = 0; n < 320; n++) {
__NOP();
}
break;
case U8X8_MSG_DELAY_MILLI: // delay arg_int * 1 milli second
HAL_Delay(1);
break;
case U8X8_MSG_DELAY_I2C: // arg_int is the I2C speed in 100KHz, e.g. 4 = 400 KHz
//delay 5us
delay_us(5); // arg_int=1: delay by 5us, arg_int = 4: delay by 1.25us
case U8X8_MSG_GPIO_I2C_CLOCK: // arg_int=0: Output low at I2C clock pin
if(arg_int == 1) {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
} else if(arg_int == 0) {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_RESET);
}
break; // arg_int=1: Input dir with pullup high for I2C clock pin
case U8X8_MSG_GPIO_I2C_DATA: // arg_int=0: Output low at I2C data pin
// printf("U8X8_MSG_GPIO_I2C_DATA:%d\r\n",arg_int);
if(arg_int == 1) {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
} else if(arg_int == 0) {
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_RESET);
}
break; // arg_int=1: Input dir with pullup high for I2C data pin
case U8X8_MSG_GPIO_MENU_SELECT:
u8x8_SetGPIOResult(u8x8, /* get menu select pin state */ 0);
break;
case U8X8_MSG_GPIO_MENU_NEXT:
u8x8_SetGPIOResult(u8x8, /* get menu next pin state */ 0);
break;
case U8X8_MSG_GPIO_MENU_PREV:
u8x8_SetGPIOResult(u8x8, /* get menu prev pin state */ 0);
break;
case U8X8_MSG_GPIO_MENU_HOME:
u8x8_SetGPIOResult(u8x8, /* get menu home pin state */ 0);
break;
default:
u8x8_SetGPIOResult(u8x8, 1); // default return value
break;
}
return 1;
}
②硬件I2C
跟软件实现方式类似
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1(&u8g2, U8G2_R0, u8x8_byte_hw_i2c, gpio_and_delay); // init u8g2 structure
#define I2C_SPEED_RATE 100 //uint khz
I2C_HandleTypeDef i2c_test = {0};
FlagStatus i2c_int = RESET;
main:
{
__HAL_RCC_I2C_CLK_ENABLE();
gpioi2c.Pin = GPIO_PIN_5;
gpioi2c.Mode = GPIO_MODE_AF; // GPIO端口复用功能
gpioi2c.Alternate = GPIO_AF4_I2C_SDA;
gpioi2c.OpenDrain = GPIO_OPENDRAIN; // 开漏输出
gpioi2c.Debounce.Enable = GPIO_DEBOUNCE_DISABLE; // 禁止输入去抖动
gpioi2c.SlewRate = GPIO_SLEW_RATE_HIGH; // 电压转换速率
gpioi2c.DrvStrength = GPIO_DRV_STRENGTH_HIGH; // 驱动强度
gpioi2c.Pull = GPIO_PULLUP; // 上拉
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpioi2c);
gpioi2c.Pin = GPIO_PIN_4;
gpioi2c.Mode = GPIO_MODE_AF;
gpioi2c.Alternate = GPIO_AF4_I2C_SCL;
gpioi2c.OpenDrain = GPIO_OPENDRAIN;
gpioi2c.Debounce.Enable = GPIO_DEBOUNCE_DISABLE;
gpioi2c.SlewRate = GPIO_SLEW_RATE_HIGH;
gpioi2c.DrvStrength = GPIO_DRV_STRENGTH_HIGH;
gpioi2c.Pull = GPIO_PULLUP;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &gpioi2c);
i2c_test.Instance = I2C;
i2c_test.Init.master = I2C_MASTER_MODE_ENABLE; // 主机模式使能
i2c_test.Init.slave = I2C_SLAVE_MODE_DISABLE; // 从机模式禁止
i2c_test.Mode = HAL_I2C_MODE_MASTER; // 主机模式
i2c_test.Init.broadack = I2C_BROAD_ACK_DISABLE; // 广播地址应答禁止
i2c_test.Init.speedclock = I2C_SPEED_RATE; // I2C传输速率
i2c_test.State = HAL_I2C_STATE_RESET; //
HAL_I2C_Init(&i2c_test);
}
uint8_t u8x8_byte_hw_i2c(u8x8_t *u8x8, uint8_t msg, uint8_t arg_int, void *arg_ptr) {
static uint8_t buffer[32]; /* u8g2/u8x8 will never send more than 32 bytes between START_TRANSFER and END_TRANSFER */
static uint8_t buf_idx;
uint8_t *data;
switch(msg)
{
case U8X8_MSG_BYTE_SEND:
data = (uint8_t *)arg_ptr;
while( arg_int > 0 ){
buffer[buf_idx++] = *data;
data++;
arg_int--;
}
break;
case U8X8_MSG_BYTE_INIT:
/* add your custom code to init i2c subsystem */
break;
case U8X8_MSG_BYTE_START_TRANSFER:
buf_idx = 0;
break;
case U8X8_MSG_BYTE_END_TRANSFER:
HAL_I2C_Master_Transmit(&i2c_test, buffer[0], &buffer[1], buf_idx - 1);
break;
default:
return 0;
}
return 1;
}
uint8_t gpio_and_delay(U8X8_UNUSED u8x8_t *u8x8, U8X8_UNUSED uint8_t msg, U8X8_UNUSED uint8_t arg_int, U8X8_UNUSED void *arg_ptr)
{
switch(msg)
{
case U8X8_MSG_GPIO_AND_DELAY_INIT:
break;
case U8X8_MSG_DELAY_MILLI:
HAL_Delay(arg_int);
break;
case U8X8_MSG_GPIO_I2C_CLOCK:
break;
case U8X8_MSG_GPIO_I2C_DATA:
break;
default:
return 0;
}
return 1; // command processed successfully.
}
到此，移植完毕，但是编译失败，空间不足！
（3）功能裁剪
① u8g2_d_setup.c
- 注释全部函数
- 找到u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1函数，解除注释。
注：用缓存128举例。有条件的可以使用256，1024.
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1() --缓存128byte
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_2() --缓存256byte
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_f() --缓存1024byte
② u8g2_d_memory.c
- 注释全部函数
- 找到u8g2_m_16_8_1函数，解除注释。
注：用缓存128举例。有条件的可以使用256，1024.
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1() --缓存128byte
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_2() --缓存256byte
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_f() --缓存1024byte
u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_1、
u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_2、
u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_f，
这些都是spi接口的；
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_1、
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_2、
u8g2_Setup_ssd1306_i2c_128x64_noname_f，
这些都是i2c接口的；
后缀1、2、f代表缓冲区大小的不同：
1代表128字节，
2代表256字节，
f代表1024字节；
根据单片机空间的大小选择合适的接口，缓冲区小的，刷新lcd/oled的时候就比较耗时，反之。
③ 关于字库
“u8g2_fonts.c”文件中定义了各种字库，这些字库比较占用空间，根据使用情况屏蔽掉没有使用的。
demo工程gitee
