OLED 之 概念介绍

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

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:

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。 

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

 

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。

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

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 

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 

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。

  • 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。 

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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