OLED 之概念介绍

心已赠人 2023-05-22 06:46 6阅读 0赞

# 一、OLED 概念： #

*  简介

OLED，即有机发光二极管。

OLED具备自发光，不需背光源、对比度高。

LCD 都需要背光，而OLED 不需要，因为它是自发光的。这样同样的显示，OLED 效果要来得好一些。以目前的技术，OLED 的尺寸还难以大型化，但是分辨率确可以做到很高。

OLED 控制器是SSD1309.

*  实物

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]![20200420160115563.gif][]

# 二、OLED控制器SSD1309 #

## 一般说明：    ##

SSD1309 是一个单片 CMOS  OLED/PLED 驱动芯片可以驱动有机/聚合发光二极管点阵图形显示系统。由 128 segments  和 64 Commons组成。该芯片专为共阴极 OLED 面板设计。

SSD1309中嵌入了对比度控制器、显示 RAM 和晶振，并因此减少了外部器件和功耗。有 256级亮度控制。数据/命令的发送有三种接口可选择：6800/8000 串口，I2C 接口或 SPI 接口。

适用于多数简介的应用，注入移动电话的屏显，MP3 播放器和计算器等。

*  ### 接口 ###

MCU（STM32/C51）可通过硬件数据接口（SPI/IIC/8080/6800）给SSD1309发送 数据 或者 命令。

*  SSD1309 接口方式，接口方式有多种：

1.  6800系列接口   
2.  8080系列接口  
3.  MCU串行接口（4线SPI）   
4.  MCU串行接口（3线SPI）   
5.  MCU  I 2 C 接口

接口的选择：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]![20200420160115630.gif][]

SSD1306MCU接口由 8 个数据引脚和 5 个控制引脚组成。引脚分配由不同的接口选择决定，

详情如下表。不同的 MCU模块可以通过 BS\[2:0\]引脚的硬件选择设置。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]![20200420160115576.gif][]

一般使用4线SPI。

### 特点： ###

特性

1.  分辨率：128 \* 64  点阵面板

2.  电源：

a)  VDD = 1.65V to 3.3V      用于 IC逻辑

b)  VCC = 7V to 15V           用于面板驱动

3.  点阵显示

a)  OLED 驱动输出电压，最大 15V

b)  Segment 最大电流：100uA

c)  常见最大反向电流：15mA

d)  256 级对比亮度电流控制

4.  嵌入式 128 \* 64 位 SRAM显示缓存

5.  引脚选择 MCU接口 (显示屏后面有引脚选择，通过焊接不同的电阻来选择不同的接口)

a)  8 位 6800/8000 串口

b)  3/4 线 SPI 接口

c)  I2C接口

6.  水平和垂直两个方向的屏幕保存连续滚动功能。

7.  RAM 写同步信号

8.  可编程的帧率和多重比率

9.  行重映射和列冲映射

10. 片上晶振

11. 两种封装  COG和 COF

12. 工作温度范围广：‐40℃  to 85℃

### 结构方框图 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]![20200420160115561.gif][]

# #

## 时序与引脚介绍 ##

4线 SPI 时序

4线串行接口包括串行时钟：SCLK，串行数据：SDIN，D / C＃，CS＃。在4线SPI模式下，D0充当SCLK，D1充当SDIN。对于未使用的数据引脚，D2应该保持开路。从D3到D7的引脚，E和R / W＃（WR＃）＃可以连接到外部接地。

![20200417185209405.png][]![20200420160115635.gif][]

Note

(1)

H stands for HIGH in signal

(2)

L stands for LOW in signal

(3)

↑ stands for rising edge of signal

在SCLK的每个上升沿，SDIN都按照D7，D6，... D0的顺序移入8位移位寄存器。 D / C＃每八个时钟采样一次，并将移位寄存器中的数据字节写入图形显示数据RAM（GDDRAM）或命令寄存器在同一时钟中。

在串行模式下，仅允许写操作。

图8-5：4线串行接口模式下的写入过程

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]![20200420160115632.gif][]

### 命令解码器（D/C\#引脚） ###

该模块确定输入数据是解释为数据还是命令。 数据基于解释在D / C＃引脚的输入上。

如果 D/C\#引脚是高，D\[7:0\]就被解读为写到图像显示数据 RAM（GDDRAM）中的显示数据。

如果是低，D\[7:0\]的输入就被解读为一个命令。然后数据输入就会被解码并写到相关的命令寄存器中。

### 重启电路  （RES\# ）   ###

当 RES\#  输入为 LOW 时，芯片初始化为下面的状态：

1.  显示关

2.  128 \* 64 显示模式

3.  正常的 segment 和显示数据列地址和行地址映射（SEG0 映射到 address 00h，COM0 映射到 address 00h）

4.  在串口中清除移位寄存器数据

5.  显示开始行设置为显示 RAM 地址 0

6.  列地址计数设为 0

7.  正常扫描 COM 输出方向

8.  对比度控制寄存器设为 7Fh

9.  正常显示模式（等同于 A4h 命令）

##   显存 ##

SSD1309 的显存总共为 128\*64bit 大小，

图形显示数据 RAM（GDDRAM）  GDDRAM 是一个为映射静态 RAM 保存位模式来显示。该 RAM 的大小为128  \*  64 bit，RAM分为 8 页，从 PAFE0 到 PAGE7，用于单色 128 \* 64 点阵显示，如下图所示

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

## 常用命令表 ##

省略。。。

## 设置内存地址模式（20h）  ##

SSD1306 中有三种不同的内存地址模式：页地址模式，水平地址模式，垂直地址模式。这个命令将内存地址模式设置成这三种中的一种。

*  页地址模式（A\[1:0\] =10xb）

在页地址模式下，在显示 RAM 读写之后，列地址指针自动加一。如果列地址指针达到了列的结束地址，列地址指针重置为列开始地址并且也地址指针不会改变。用户需要设置新的页和列地址来访问下一页 RAM 内从。页地址模式下 PAGE和列地址指针的移动模式参考下图

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

在正常显示数据 RAM 读或写和页地址模式， 要求使用下面的步骤来定义开始 RAM 访问的位置：

1.  通过命令 B0h 到 B7h 来设置目标显示位置的页开始地址

2.  通过 00h~0Fh 来设置低开始列地址的指针

3.  通过命令 10h~1Fh 来设置高开始列地址

*  水平寻址模式（A\[1:0\]= 00b）

在水平寻址模式下，当显示 RAM 被读写之后，列地址指针自动加一。如果列地址指针达到列的结束地址，列地址指针重置为列的开始地址，并且页地址指针自动加 1。水平寻址模式下页和列地址的移动顺序如下图所示。当列地址和页地址都达到了结束地址，指针重设为列地址和页地址的开始地址。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

*  垂直寻址模式（A\[1:0\]=01b）

在垂直寻址模式下，当显示 RAM 被读写之后，页地址指针自动加一。如果页地址达到了页的结束地址，页地址自动重置为页的开始地址，列地址自动加一。页地址和列地址的移动顺序如下图所示。当列地址和页地址都达到结束地址后，指针自动重置为开始地址。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hhcHB5Z3JpbGNsaA_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

在正常显示 RAM 读或写，水平/垂直寻址模式下，要求用下面的步骤来定义 RAM 访问指针位置：

1.  用 21h 命令设置目标显示位置的列的开始和结束地址；

2.  用命令 22h设置目标显示位置的页的开始和结束地址

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