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2023-7-25 14:38
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CW32L052 内部集成 2 个 I2C 控制器,能按照设定的传输速率(标准,快速,高速)将需要发送的数据按照 I2C 规范串行发送到 I2C 总线上,并对通信过程中的状态进行检测,另外还支持多主机通信中的总线冲突和仲裁处理。 其实实现对I2C外设的控制,目前有两种驱动方式,一种是纯硬件的驱动,另一种是用GPIO摸拟出时序。两种驱动方式各有所长,硬件驱动可以实现高速的通信速度,占用CPU时间少,但是其也有缺点,一是有些MCU的硬件I2C的驱动有BUG,与莫些外设不兼容等。模拟I2C驱动,具有不受IO的限制,移植到不同的MCU,只需要改动GPIO的驱动就行,移植比较方便,但是因为它也有缺点,由于需要延时函数,占用CPU时间多,通信速度受GPIO速度的影响等。就我目前接触的大多数MCU来说,程序员更加会选择模拟来实现I2C的驱动,因为移植起来方便、快速。 经过几天的学习CW32L052的用户手册,我发现其硬件的I2C的驱动的掌握难点在于,对其过 I2C 状态寄存器 I2Cx_STAT的掌握是一个难点,在其用户手册中,他的状态达28个之多,其中的26个为正常接收或发送状态,2个特殊状态(0xF8:I2C总线无可用信息;0x00: 总线错误)。其I2C状态码如下表所示: 经过学习官方的cw32l052_i2c.c中的函数,结合我以住驱动SSD1306的经验,成细的驱动了OLED屏,现在驱动方法分享如下: 1、选取合适的硬件I2C驱动管脚,由于我原来在L083开发板上面使用了与LCD段码屏的管脚导致不起时序,所以这次我避免用到有可能起冲突的管脚。经查看原理图,开发板上的PB8,PB9是接到的开发板的EEPROM上的,原理图如下: 于是,我选取PB8为SCL,PB9为SDA,经查看用户手册,这两个管脚为I2C1,复用管脚代码如下: PB08_AFx_I2C1SCL(); PB09_AFx_I2C1SDA(); 初始化的次序为:使能GPIOB的时钟——使能I2C1时钟——复用GPIO为I2C1——配置GPIO为GPIO_MODE_OUTPUT_OD模式——配置I2C的波特率——配置I2C1总线——使用能I2C1,具体代码如下: void OLED_I2C_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0}; I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct = {0}; // __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); // __RCC_I2C1_CLK_ENABLE(); AHBEN_f.GPIOB = 1; APBEN1_f.I2C1 = 1U; // PB08_AFx_I2C1SCL(); PB09_AFx_I2C1SDA(); GPIO_InitStructure.Pins = I2C1_SCL_GPIO_PIN | I2C1_SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; GPIO_Init(I2C1_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); I2C_InitStruct.I2C_Baud = 0x1; // 48000 000/(8*(1+11) = 500k I2C_InitStruct.I2C_BaudEn = ENABLE; I2C_InitStruct.I2C_FLT = DISABLE; I2C_InitStruct.I2C_AA = DISABLE; I2C1_DeInit(); I2C_Master_Init(CW_I2C1,&I2C_InitStruct);//初始化模块 I2C_Cmd(CW_OLED_I2C, ENABLE); } void OLED_I2C_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0}; I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct = {0}; // __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE(); // __RCC_I2C1_CLK_ENABLE(); AHBEN_f.GPIOB = 1; APBEN1_f.I2C1 = 1U; // PB08_AFx_I2C1SCL(); PB09_AFx_I2C1SDA(); GPIO_InitStructure.Pins = I2C1_SCL_GPIO_PIN | I2C1_SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; GPIO_Init(I2C1_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); I2C_InitStruct.I2C_Baud = 0x1; // 48000 000/(8*(1+11) = 500k I2C_InitStruct.I2C_BaudEn = ENABLE; I2C_InitStruct.I2C_FLT = DISABLE; I2C_InitStruct.I2C_AA = DISABLE; I2C1_DeInit(); I2C_Master_Init(CW_I2C1,&I2C_InitStruct);//初始化模块 I2C_Cmd(CW_OLED_I2C, ENABLE); } 此次I2C不起用中断,采取循环获取I2C状态来决定下一步数据写入的方法。 需要驱动OLED,首先发出起始信号,然后判断STA状态寄存器的状态来做下一步的动作。而驱动SSD1306最基本的函数为向其写入一个byte的数据,其他的都是可以通用的,具体实现的代码如下: //向OLED寄存器地址写一个byte的数据 int I2C_WriteByte(uint8_t addr,uint8_t data) { uint8_t u8i = 0, u8State; uint16_t timeout = 0xffff; I2C_GenerateSTART(CW_OLED_I2C, ENABLE); //获取状态 while(1) { while((0 == I2C_GetIrq(CW_OLED_I2C)) && timeout--); if(timeout == 0) return 1; u8State = I2C_GetState(CW_OLED_I2C); switch(u8State) { case 0x08: //发送完START信号 I2C_GenerateSTART(CW_OLED_I2C, DISABLE); I2C_Send7bitAddress(CW_OLED_I2C, OLED_ADDR, 0x00); break; case 0x18: //发送完SLA+W信号,ACK已收到 I2C_SendData(CW_OLED_I2C, addr); break; case 0x28: I2C_SendData(CW_OLED_I2C, data); u8i ++; break; case 0x20: //发送完SLA+W后从机返回NACK break; case 0x38: //主机在发送 SLA+W 阶段或者发送数据阶段丢失仲载 或者 主机在发送 SLA+R 阶段或者回应 NACK 阶段丢失仲裁 I2C_GenerateSTART(CW_OLED_I2C, ENABLE); break; case 0x30: I2C_GenerateSTOP(CW_OLED_I2C, ENABLE); break; default: break; } 1) { I2C_GenerateSTOP(CW_OLED_I2C, ENABLE); I2C_ClearIrq(CW_OLED_I2C); break; } I2C_ClearIrq(CW_OLED_I2C); } return 0; } 实现好这个函数后,我们就可以往ssd1306中写数据了,经过测试显示图片如下: 到些图形的显示就行了,但是要显示出优雅的OLED时钟,还需要处理很多东西,比如图片的制作,上翻等动画,就需要很多时间来制作,于是我在B站上面找到了大佬“@量子卫星的索莱内姆”的开源作品,他在github上提供了源码。我经学习他的作品实现了漂亮时钟的制作,现将移植过程分享如下: 要实现时钟的显示,需要用到三个函数,一个是OLED.c显示,他用于OLED的初始化、显存的读写、实现画点画园、画图片的功能。在函数中先初定义GDDRAM缓存区 static uint8_t OLED_RAM ;用于预先对缓存的数据填写,然后做一次性的写入OLED中。在制作时钟翻滚显示中有两个重要的函数,现在对函数作解读如下: 1、设置像素点的偏移,其中X、Y为起始坐标,x、y为坐标的偏移,如果set_pexl为1则点亮,如果是0测关闭。 /*************************************************************** Prototype : void SetPixel_for_ScrollDigit(int16_t X, int16_t Y, int16_t x, int16_t y, uint8_t set_pixel) Parameters : X Parameters : Y Parameters : x Parameters : y Parameters : set_pixel return : none Description : 设置坐标像素点数据(可以为滚动动画服务) ***************************************************************/ void SetPixel_For_Scroll(int16_t X, int16_t Y, int16_t x, int16_t y, uint8_t set_pixel) { if(set_pixel) { OLED_RAM |= (0x01 << ((Y+y)%8)); } else { OLED_RAM &= ~(0x01 << ((Y+y)%8)); } } 从bmp大图片中获取小图片作为滚动动画的一帧图片,函数输入参数为图片显示的x、y坐标,显示的图片,所选的图片在素材中的纵、横坐标,以及一帧图片的高度,获取素材的最一行的显示数据。 函数从坐标开始一行一行开始提取数据数据,把数据更新到相对的像素点上,以此来实现动画的效果。 代码如下: /**************************************************************************************************************************************************** Prototype : void Draw_Digit_BMP(uint16_t x1, uint16_t y1, const uint8_t BMP 素材图片 Parameters : Y 所选的一帧图片在素材图片中的纵坐标 Parameters : W 素材图片宽度(也是一帧图片的宽度) Parameters : H 一帧图片的高度 Parameters : end_line 在素材图片中划出最后一行(用于滚动循环,首尾相接) return : none Description : 从bmp大图片中获取小图片作为滚动动画的一帧图片 *****************************************************************************************************************************************************/ void Draw_BMP_For_Scroll(uint16_t x1, uint16_t y1, const uint8_t BMP , Y1, 20, 24, 2*24+23);//end_line=2*24+23,Scroll_Digit_Small_BMP划到2*24+23行,即0~2 switch(H2) { case 0: { if(Hour == 0) {TEMP = 3;if(Y2 4*24) Y2 = 24*3;if(Y2 < 24*3+24) Y2++;break;} if(Hour == 10 || Hour == 20){TEMP = 9;if(Y2 < 24*9+1) Y2 = 24*9;if(Y2 < 24*9+24) Y2++;break;} } case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7: case 8: case 9:if(Y2 H2*24) Y2 = H2*24-24;if(Y2 < H2*24) Y2++;TEMP = 9;//if(Hour == 23) TEMP = 3;else TEMP = 9; } Draw_BMP_For_Scroll(22, 16, Scroll_Digit_BMP , Y2, 20, 24, TEMP*24+23);//end_line=Temp*24+23,Scroll_Digit_Small_BMP划到Temp*24+23行,即0~Temp switch(M1) { case 0:if(Y3 < 24*5+1) Y3 = 24*5;if(Y3 < 24*5+24) Y3++;break; case 1: case 2: case 3: case 4: case 5:if(Y3 M1*24) Y3 = M1*24-24;if(Y3 < M1*24) Y3++; } Draw_BMP_For_Scroll(50, 16, Scroll_Digit_BMP , Y3, 20, 24, 5*24+23);//end_line=5*24+23,Scroll_Digit_Small_BMP划到5*24+23行,即0~5 switch(M2) { case 0:if(Y4 < 24*9+1) Y4 = 24*9;if(Y4 < 24*9+24) Y4++;break; case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7: case 8: case 9:if(Y4 M2*24) Y4 = M2*24-24;if(Y4 < M2*24) Y4++; } Draw_BMP_For_Scroll(72, 16, Scroll_Digit_BMP , Y4, 20, 24, 9*24+23);//end_line=9*24+23,Scroll_Digit_Small_BMP划到9*24+23行,即0~9 switch(S1) { case 0:if(Y5 < 16*5+1) Y5 = 16*5;if(Y5 < 16*5+16) Y5++;break; case 1: case 2: case 3: case 4: case 5:if(Y5 S1*16) Y5 = S1*16-16;if(Y5 < S1*16) Y5++; } Draw_BMP_For_Scroll(94, 24, Scroll_Digit_Small_BMP , Y5, 14, 16, 5*16+15);//end_line=6*16+15,Scroll_Digit_Small_BMP划到6*16+15行,即0~6 switch(S2) { case 0:if(Y6 < 16*9+1) Y6 = 16*9;if(Y6 < 16*9+16) Y6++;break; case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: case 6: case 7: case 8: case 9:if(Y6 S2*16) Y6 = S2*16-16;if(Y6 < S2*16) Y6++; } Draw_BMP_For_Scroll(111, 24, Scroll_Digit_Small_BMP , Y6, 14, 16, 9*16+15);//end_line=9*16+15,Scroll_Digit_Small_BMP划到9*16+15行,即0~9 if(Second % 2 == 1) OLED_DrawBMP(44,16,4,24,Colon_BMP ); //绘制冒号 else OLED_AreaClear(44,16,4,24); //清除冒号 OLED_RefreshPartRAM(2,4,0,127); } 例程的时钟产生是基于systick的,我这里使用RTC的定时中断来产生,定时闹钟每一秒钟进入中断,然后更新时、分、秒的数据,代码如下: void ShowTime(void) { static uint8_t show_state = 0; show_state =show_state%2; lcd_clear(); RTC_TimeTypeDef RTC_TimeStruct = {0}; RTC_DateTypeDef RTC_DateStruct = {0}; RTC_GetDate(&RTC_DateStruct); RTC_GetTime(&RTC_TimeStruct); //显示- lcd_show_string(5,18); lcd_show_string(2,18); if(show_state == 0) { 4); lcd_show_string(6,RTC_DateStruct.Year&0x0F); 4); lcd_show_string(3,RTC_DateStruct.Month&0x0F); 4); lcd_show_string(0,RTC_DateStruct.Day&0x0F); }else { 4); lcd_show_string(6,RTC_TimeStruct.Hour&0x0F); 4); lcd_show_string(3,RTC_TimeStruct.Minute&0x0F); 4); lcd_show_string(0,RTC_TimeStruct.Second&0x0F); } show_state++; 4) + (RTC_TimeStruct.Hour&0x0F) ; 4) + (RTC_TimeStruct.Minute&0x0F); 4) + (RTC_TimeStruct.Second&0x0F); 4; H2 = RTC_TimeStruct.Hour&0x0F; 4; M2 = RTC_TimeStruct.Minute&0x0F; 4; S2 = RTC_TimeStruct.Second&0x0F; // u1_printf(".Date is 20%02x/%02x/%02x(%s).Time is %02x%s:%02x:%02x\r\n", RTC_DateStruct.Year, RTC_DateStruct.Month, RTC_DateStruct.Day, WeekdayStr , RTC_TimeStruct.Hour, H12AMPMStr ,RTC_TimeStruct.Minute, RTC_TimeStruct.Second); } 最后,在主函数中,调用Draw_Rolling_Clock,实现了效果: int32_t main(void) { RCC_Configuration(); InitTick( 48000000 ); uart1_init(); my_rtc_init(); lcd_init(); lcd_clear(); OLED_Init(); UART_SendString(CW_UART1, "start\r\n"); while(1) { if(uart1_rx_state == 1) { uart1_rx_state = 0; uart1_rx_cnt = 0; u1_printf("rcv:%s\r\n",uart1_rx_buff); ShowTime(); memset(uart1_rx_buff, 0, UART1_RX_MAXLEN); } SysTickDelay(20); Draw_Rolling_Clock(); } }