如何使用FPGA驱动OLED屏幕
一. 简介
这是fpga之旅设计的第九例啦！！！本例将介绍如何使用fpga驱动oled屏幕，并在接下来的几例中，配合其它模块，进行一些有趣的综合实验。由于使用的oled屏是iic接口的，对iic接口不是很清楚的，可以参考第五例的设计，同时使用第五例写好的iic模块，驱动oled屏。let's do it!
二. 0.96寸oled屏介绍
这里就只介绍最常用的0.96寸屏，其它的一样。oled共支持8080并口、spi和iic三种接口，同样也只介绍iic接口的用法。0.96寸oled屏幕的分辨率为128×64，内部有一块gram用来存储显示的数据。
1oled的存储区域
这块存储区域分为8个page，每个page下面共有128bit，如下图所示
这就难免会有些疑问了，128×8，不应该是128×64嘛？8个page，为什么是64行呢？数据写入的呢？
每一个page包括8行，所以说8个page共有64行。iic每次发送数据的时候，是发送一个byte的，也就是8bit，这8bit数据会存储到某一列的八行中，例如图中seg0区域，是第一列的头八行。这样gram的存储区域就弄懂了。
2
oled的数据存储模式
当我们向oled的gram发送显示数据的过程中，oled内部共有三种处理模式。
模式一: 当我们指定了一个page和某一列的时候，每写一个数据，列会自动加一，当写到page的最后一列的时候，列数，会自动跳转到第零列，需要手动的切换page。
模式二：与模式一不同的时候，当写达到page的最后一列的时候，列数跳转到第零列的同时，page数也会加一。
模式三: 与前两个模式不同，模式三，是一列一列的写，每写完一个数据，page数加一，当加到最后一个page的时候，列数加一，page跳转到第一个page。
在实际的使用中，具体使用那一种模式，可以根据自己的子模软件或者项目来，怎么方便怎么来！
了解了上面两个部分后，基本就可以编写驱动程序啦，不要问为什么，(#^.^#)，初始化oled就是配置一些列命令的过程，而这些寄存器和配置的值一般都是copy现成的。然后了解一下关键的一两个命令就可以啦。想要深入的了解oled的功能的话，可以阅读对应的芯片手册哦！在后面的例程中也会介绍部分功能强大的命令。
三. oled关键命令介绍
0xae/0xaf: 对应着开启oled显示和关闭oled显示
0x20-0x22: 对应着上面的三种oled数据存储模式，默认为0x22，模式一
0x00-0x0f: 设置列地址的低四位，默认为0x00
0x10-0x1f: 设置列地址的高四位，默认为0x10
0xb0-0xb7: 设置page，第四位表示page
暂时差不多只需要了解上面的这些寄存器。
四. iic驱动oled数据格式
驱动oled分为写数据和写命令(读暂时不考虑)。写命令就是配置的过程，写数据就是写入gram中进行显示的过程。
iic数据格式 ：oled地址 + 命令 / 数据 + 值。
oled地址，就是iic协议中的从机地址，我这里是0x78。
命令/数据中，0x00表示接下来的值代表命令，0x40表示接下的值表示数据，存入grma。
值，具体的命令或者数据
也就是说每一次iic需要传输24bit，3个字节的数据，和第五例的iic模块完美对应，那事情就好办啦！
五. oled初始化
直接copy某例程提供的配置参数,共需要配置26个命令，第一个是上面介绍的0xae命令，关闭oled显示。最后一个也是介绍的0xaf命令，开启oled显示，没有配置模式，直接使用的默认的模式一，配置完成后，可以看到oled屏被点亮，内容是杂乱的
always@(*)begin case(init_index) 'd0: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hae}; //oled地址 + 命令 + 值。** 'd1: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00}; 'd2: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h10}; 'd3: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h40}; 'd4: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hb0}; 'd5: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h81}; 'd6: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hff}; 'd7: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'ha1}; 'd8: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'ha6}; 'd9: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'ha8}; 'd10: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h3f}; 'd11: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hc8}; 'd12: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd3}; 'd13: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00}; 'd14: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd5}; 'd15: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h80}; 'd16: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd8}; 'd17: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h05}; 'd18: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd9}; 'd19: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hf1}; 'd20: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hda}; 'd21: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h12}; 'd22: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hdb}; 'd23: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h30}; 'd24: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h8d}; 'd25: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h14}; 'd26: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'haf}; default: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hae}; endcaseend
六. 向gram中写入数据
初始化后，就可以显示内容啦，仅仅只需要配置page和起始列三个命令，然后写入数据即可，配置页和列地址，只有在模式一有效，也就是上电默认的模式。
这样就可以显示数据啦，亲测可用哦！
'd0:show_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hb0 + show_pag}; //配置页'd1:show_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00 +start_x[3:0]}; //配置列的低四位'd2:show_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h10 + start_x[6:4]}; //配置列的高四位，128列只需要配置高三位即可。'd3:show_data_reg <= {8'h78,8'h40, data}; //向配置的地址中，写入显示的数据 其实驱动oled也没有那么复杂嘛。
七. 上板验证
先来编写个简单的模块，用来初始化oled。下载程序后，我的oled是亮起来了，你的呢！
//oled顶层模块module oled_top( input sys_clk, input rst_n, //oled iic output oled_scl, inout oled_sda);localparam oled_init = 'd0; //初始化localparam oled_idle = 'd1; //空闲reg[4:0] state , next_state;wire init_finish;wire[23:0] init_data;wire init_req;wire iicwritedone;assign init_req = (state == oled_init) ? 1'b1 : 1'b0;always@(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin if(rst_n == 1'b0) state <= oled_init; else state <= next_state;endalways@(*)begin case(state) oled_init: if(init_finish == 1'b1) next_state <= oled_idle; else next_state <= oled_init; oled_idle: next_state <= oled_idle; default: next_state <= oled_init; endcaseendoled_init oled_init( .sys_clk (sys_clk), .rst_n (rst_n), .init_req (init_req), //初始化请求 .write_done (iicwritedone), //一组初始化数据完成信号 .init_finish (init_finish), //初始化完成输出 .init_data (init_data)//初始化的数据);iic_driver iic_driverhp_oled( .sys_clk (sys_clk), /*系统时钟*/ .rst_n (rst_n), /*系统复位*/ .iicscl (oled_scl), /*iic 时钟输出*/ .iicsda (oled_sda), /*iic 数据线*/ .iicslave ({init_data[15:8],init_data[23:16]}), /*从机 8bit的寄存器地址 + 8bit的从机地址*/ .iicwritereq (init_req), /*iic写寄存器请求*/ .iicwritedone (iicwritedone), /*iic写寄存器完成*/ .iicwritedata (init_data[7:0]), /*iic发送数据 8bit的数据*/ .iicreadreq (1'b0), /*iic读寄存器请求*/ .iicreaddone (), /*iic读寄存器完成*/ .iicreaddata () /*iic读取数据*/);endmodule fpga驱动oled就结束啦！
移植Linux内核ramfs和ramdisk文件系统
什么是阻抗,阻抗是什么意思?
人工智能能为酒店带来什么
怎么查看MySQL语句有没有用到索引
2012年中国MCU市场研判：嵌入式应用全面起飞
如何使用FPGA驱动OLED屏幕
可用于PLC数字输入模块的方案设计
SAE International宣布NACS连接器、充电PKI和基础设施可靠性标准
氢燃料电池汽车销量超6000辆 商业化应用仍在起步阶段
intel第八代处理器依旧采用14nm 今年下半年亮相
pcb设计逻辑芯片功能测试
阿里、腾讯及科大讯飞相继在地铁语音购票发力，期能搭上“快车”赢占商机
索尼电子公司成立 整合并优化三大业务
最美小米6？3月即将发布的小米新机颜值超高！
usb-c接口是什么意思 pd接口和usb接口哪个更好
王欣入局区块链前途未卜 能否东山再起？
高效边缘计算解决方案：研华工业内存 SQRAM DDR5 5600 系列
为何内部开放文化的 Facebook 很少有泄密新闻？
保姆教程：YOLOv5在建筑工地中安全帽佩戴检测的应用
无线传输将决定未来VR的走向
这是fpga之旅设计的第九例啦！！！本例将介绍如何使用fpga驱动oled屏幕，并在接下来的几例中，配合其它模块，进行一些有趣的综合实验。由于使用的oled屏是iic接口的，对iic接口不是很清楚的，可以参考第五例的设计，同时使用第五例写好的iic模块，驱动oled屏。let's do it!
二. 0.96寸oled屏介绍
这里就只介绍最常用的0.96寸屏，其它的一样。oled共支持8080并口、spi和iic三种接口，同样也只介绍iic接口的用法。0.96寸oled屏幕的分辨率为128×64，内部有一块gram用来存储显示的数据。
1oled的存储区域
这块存储区域分为8个page，每个page下面共有128bit，如下图所示
这就难免会有些疑问了，128×8，不应该是128×64嘛？8个page，为什么是64行呢？数据写入的呢？
每一个page包括8行，所以说8个page共有64行。iic每次发送数据的时候，是发送一个byte的，也就是8bit，这8bit数据会存储到某一列的八行中，例如图中seg0区域，是第一列的头八行。这样gram的存储区域就弄懂了。
2
oled的数据存储模式
当我们向oled的gram发送显示数据的过程中，oled内部共有三种处理模式。
模式一: 当我们指定了一个page和某一列的时候，每写一个数据，列会自动加一，当写到page的最后一列的时候，列数，会自动跳转到第零列，需要手动的切换page。
模式二：与模式一不同的时候，当写达到page的最后一列的时候，列数跳转到第零列的同时，page数也会加一。
模式三: 与前两个模式不同，模式三，是一列一列的写，每写完一个数据，page数加一，当加到最后一个page的时候，列数加一，page跳转到第一个page。
在实际的使用中，具体使用那一种模式，可以根据自己的子模软件或者项目来，怎么方便怎么来！
了解了上面两个部分后，基本就可以编写驱动程序啦，不要问为什么，(#^.^#)，初始化oled就是配置一些列命令的过程，而这些寄存器和配置的值一般都是copy现成的。然后了解一下关键的一两个命令就可以啦。想要深入的了解oled的功能的话，可以阅读对应的芯片手册哦！在后面的例程中也会介绍部分功能强大的命令。
三. oled关键命令介绍
0xae/0xaf: 对应着开启oled显示和关闭oled显示
0x20-0x22: 对应着上面的三种oled数据存储模式，默认为0x22，模式一
0x00-0x0f: 设置列地址的低四位，默认为0x00
0x10-0x1f: 设置列地址的高四位，默认为0x10
0xb0-0xb7: 设置page，第四位表示page
暂时差不多只需要了解上面的这些寄存器。
四. iic驱动oled数据格式
驱动oled分为写数据和写命令(读暂时不考虑)。写命令就是配置的过程，写数据就是写入gram中进行显示的过程。
iic数据格式 ：oled地址 + 命令 / 数据 + 值。
oled地址，就是iic协议中的从机地址，我这里是0x78。
命令/数据中，0x00表示接下来的值代表命令，0x40表示接下的值表示数据，存入grma。
值，具体的命令或者数据
也就是说每一次iic需要传输24bit，3个字节的数据，和第五例的iic模块完美对应，那事情就好办啦！
五. oled初始化
直接copy某例程提供的配置参数,共需要配置26个命令，第一个是上面介绍的0xae命令，关闭oled显示。最后一个也是介绍的0xaf命令，开启oled显示，没有配置模式，直接使用的默认的模式一，配置完成后，可以看到oled屏被点亮，内容是杂乱的
always@(*)begin case(init_index) 'd0: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hae}; //oled地址 + 命令 + 值。** 'd1: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00}; 'd2: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h10}; 'd3: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h40}; 'd4: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hb0}; 'd5: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h81}; 'd6: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hff}; 'd7: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'ha1}; 'd8: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'ha6}; 'd9: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'ha8}; 'd10: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h3f}; 'd11: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hc8}; 'd12: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd3}; 'd13: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00}; 'd14: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd5}; 'd15: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h80}; 'd16: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd8}; 'd17: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h05}; 'd18: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hd9}; 'd19: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hf1}; 'd20: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hda}; 'd21: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h12}; 'd22: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hdb}; 'd23: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h30}; 'd24: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h8d}; 'd25: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h14}; 'd26: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'haf}; default: init_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hae}; endcaseend
六. 向gram中写入数据
初始化后，就可以显示内容啦，仅仅只需要配置page和起始列三个命令，然后写入数据即可，配置页和列地址，只有在模式一有效，也就是上电默认的模式。
这样就可以显示数据啦，亲测可用哦！
'd0:show_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'hb0 + show_pag}; //配置页'd1:show_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h00 +start_x[3:0]}; //配置列的低四位'd2:show_data_reg <= {8'h78,8'h00,8'h10 + start_x[6:4]}; //配置列的高四位，128列只需要配置高三位即可。'd3:show_data_reg <= {8'h78,8'h40, data}; //向配置的地址中，写入显示的数据 其实驱动oled也没有那么复杂嘛。
七. 上板验证
先来编写个简单的模块，用来初始化oled。下载程序后，我的oled是亮起来了，你的呢！
//oled顶层模块module oled_top( input sys_clk, input rst_n, //oled iic output oled_scl, inout oled_sda);localparam oled_init = 'd0; //初始化localparam oled_idle = 'd1; //空闲reg[4:0] state , next_state;wire init_finish;wire[23:0] init_data;wire init_req;wire iicwritedone;assign init_req = (state == oled_init) ? 1'b1 : 1'b0;always@(posedge sys_clk or negedge rst_n)begin if(rst_n == 1'b0) state <= oled_init; else state <= next_state;endalways@(*)begin case(state) oled_init: if(init_finish == 1'b1) next_state <= oled_idle; else next_state <= oled_init; oled_idle: next_state <= oled_idle; default: next_state <= oled_init; endcaseendoled_init oled_init( .sys_clk (sys_clk), .rst_n (rst_n), .init_req (init_req), //初始化请求 .write_done (iicwritedone), //一组初始化数据完成信号 .init_finish (init_finish), //初始化完成输出 .init_data (init_data)//初始化的数据);iic_driver iic_driverhp_oled( .sys_clk (sys_clk), /*系统时钟*/ .rst_n (rst_n), /*系统复位*/ .iicscl (oled_scl), /*iic 时钟输出*/ .iicsda (oled_sda), /*iic 数据线*/ .iicslave ({init_data[15:8],init_data[23:16]}), /*从机 8bit的寄存器地址 + 8bit的从机地址*/ .iicwritereq (init_req), /*iic写寄存器请求*/ .iicwritedone (iicwritedone), /*iic写寄存器完成*/ .iicwritedata (init_data[7:0]), /*iic发送数据 8bit的数据*/ .iicreadreq (1'b0), /*iic读寄存器请求*/ .iicreaddone (), /*iic读寄存器完成*/ .iicreaddata () /*iic读取数据*/);endmodule fpga驱动oled就结束啦！
移植Linux内核ramfs和ramdisk文件系统
什么是阻抗,阻抗是什么意思?
人工智能能为酒店带来什么
怎么查看MySQL语句有没有用到索引
2012年中国MCU市场研判：嵌入式应用全面起飞
如何使用FPGA驱动OLED屏幕
可用于PLC数字输入模块的方案设计
SAE International宣布NACS连接器、充电PKI和基础设施可靠性标准
氢燃料电池汽车销量超6000辆 商业化应用仍在起步阶段
intel第八代处理器依旧采用14nm 今年下半年亮相
pcb设计逻辑芯片功能测试
阿里、腾讯及科大讯飞相继在地铁语音购票发力，期能搭上“快车”赢占商机
索尼电子公司成立 整合并优化三大业务
最美小米6？3月即将发布的小米新机颜值超高！
usb-c接口是什么意思 pd接口和usb接口哪个更好
王欣入局区块链前途未卜 能否东山再起？
高效边缘计算解决方案：研华工业内存 SQRAM DDR5 5600 系列
为何内部开放文化的 Facebook 很少有泄密新闻？
保姆教程：YOLOv5在建筑工地中安全帽佩戴检测的应用
无线传输将决定未来VR的走向