ssd1306中文手冊

1、簡介SSD1306是一個單片CMOS OLED/PLED驅動芯片可以驅動有機/聚合發(fā)光二極管點陣圖形顯示系統(tǒng)。由128 segments 和64 Commons組成。該芯片專為共陰極OLED面板設計。SSD1306中嵌入了對比度控制器、顯示RAM和晶振，并因此減少了外部器件和功耗。有256級亮度控制。數據/命令的發(fā)送有三種接口可選擇：6800/8000串口，I2C接口或SPI接口。適用于多數簡介的應用，注入移動電話的屏顯，MP3播放器和計算器等。特性1. 分辨率：128 * 64 點陣面板2. 電源：a) VDD = 1.65V to 3.3V 用于IC邏輯b) VCC = 7V to 15V

2、 用于面板驅動 3. 點陣顯示a) OLED驅動輸出電壓，最大15Vb) Segment最大電流：100uAc) 常見最大反向電流：15mAd) 256級對比亮度電流控制4. 嵌入式128 * 64位SRAM顯示緩存5. 引腳選擇MCU接口a) 8位6800/8000串口b) 3/4線SPI接口c) I2C接口6. 水平和垂直兩個方向的屏幕保存連續(xù)滾動功能。7. RAM寫同步信號8. 可編程的幀率和多重比率9. 行重映射和列沖映射10. 片上晶振11. 兩種封裝 COG和COF12. 工作溫度范圍廣：-40 to 85訂購信息暫不翻譯結構方框圖功能塊描述MCU接口選擇SSD1306MCU接口由

3、8個數據引腳和5個控制引腳組成。引腳分配由不同的接口選擇決定，詳情如下表。不同的MCU模塊可以通過BS2:0引腳的硬件選擇設置。 引腳總線接口Data/Command 接口控制信號D7D6D5D4D3D2D1D0ER/W#CS#D/C#RES#8-bit 8080D7:0RD#WR#CS#D/C#RES#8-bit 6800D7:0ER/W#CS#D/C#RES#3-wire SPI Tie LOWNCSDINSCLKTie LOWCS#Tie LOWRES#4-wire SpiTie LOWNCSDINSCLKTie LOWCS#D/C#RES#I2CTie LOWSDAoutSDAinSC

4、lTie LOWSA0RES#MCU 并口 6800系列接口不翻譯MCU 并口8080系列接口不翻譯MCU串口（4-wire SPI）不翻譯MCU串口（3-wire SPI）不翻譯MCU I2C 接口I2C通訊接口由從機地址為SA0，I2C總線數據信號（SDAout/D2輸出和SDAin/D1輸入）和I2C總線時鐘信號SCL（D0）組成。數據和時鐘信號線都必須接上上拉電阻。RES#用來初始化設備。a. 從機地址位（SA0）SSD1306在發(fā)送或接受任何信息之前必須識別從機地址。設備將會響應從機地址，后面跟隨著從機地址位（SA0位）和讀寫選擇位（R/W#位），格式如下：b7b6b5b4b3b2b

5、1b0011110SA0R/W#SA0位為從機地址提供了一個位的拓展。0111100或0111101都可以做為SSD1306的從機地址。D/C#引腳作為SA0用于從機地址選擇。R/W#為用來決定I2C總線接口的操作模式。R/W# = 1，讀模式。R/W# = 0 寫模式b. I2C總線數據信號SDASDA作為發(fā)送者和接受者之間的通訊通道。數據和應答都是通過SDA發(fā)送。應該注意的是ITO軌道電阻和SDA引腳上的上拉電阻會變成一個潛在的電壓分壓器。結果就是SDA上的應答可能不能達到有效的邏輯0。SDAin和SDAout綁定到了一起作為SDA。SDAin引腳必須連接到SDA。SDAout引腳可以不連

6、接。當SDAout引腳不連接，應答信號將會被I2C總線忽略。c. I2C總線時鐘信號SCLI2C總線上的信息傳輸任務是隨著一個時鐘信號的，SCL。每個數據位的傳輸任務發(fā)生在SCL的單個的時鐘周期中。I2C總線寫數據I2C總線接口提供了寫數據和命令到設備的接口。關于I2C總線的寫模式的時序請參考下圖：I2c的寫模式1. 主機設備通過開始條件初始化數據通訊。開始條件的定義在下面的圖中展示。開始條件通過將SDA從高拉低而SCL保持高建立。2. 從機地址緊跟著開始條件作為標志用。對于SSD1306，從機地址可以是“b0111100”或“b0111101”通過改變SA0到LOW或HIGH（D/C引腳作為

7、SA0）。3. 寫模式的建立是通過設置R/W#為到邏輯0實現(xiàn)的。4. 應答位信號將在接收到一個字節(jié)的數據后發(fā)生包括從機地址和R/W#位?？梢詤⒖枷旅娴膽鹞恍盘柕膱D示。應答位的定義是在應答位相關的時鐘脈沖的高周期中把SDA線拉低。5. 傳輸完從機地址之后，控制字節(jié)或數據字節(jié)開始通過SDA傳輸。一個控制字節(jié)主要由CO和D/C#位后面再加上六個0組成的。a) 如果Co為設為邏輯0，后面?zhèn)鬏數男畔⒕椭话瑪祿止?jié)。b) D/C為決定了下個數據字節(jié)是作為命令還是數據。如果D/C#位設為0，下一個數據就是命令。如果D/C#位設為1，下一個數據就是數據，將會存在GDDRAM中。GDDRAM列地址指針將會在

8、每次數據寫之后自動加1.6. 應答位將會在接收到每個控制字節(jié)或數據字節(jié)之后發(fā)生7. 寫模式會在用了停止條件之后結束。停止條件：將SDA從低拉高，而SCL保持高。請注意數據位的傳輸是有限制的1. 數據位，在每個SCL脈沖階段傳輸，必須在時鐘脈沖高周期內保持穩(wěn)定狀態(tài)?？梢詤⒖枷旅娴膱D示。除了開始或停止條件，數據線只能在SCL為LOW的時候轉換狀態(tài)。2. SDA和SCL都必須接外接上拉電阻命令解碼器這個模塊決定了輸入數據被解讀為數據還是命令。數據的解讀是基于D/C#引腳的輸入。如果D/C#引腳是高，D7:0就被解讀為寫到圖像顯示數據RAM（GDDRAM）中的顯示數據。如果是低，D7:0的輸入就被解讀

9、為一個命令。然后數據輸入就會被解碼并寫到相關的命令寄存器中。晶振電路和顯示時間發(fā)生器這是一個片上低功耗RC震蕩電路。操作時鐘（CLK）可以由內部震蕩器或外部CL引腳生成。這個選擇是通過CLS引腳完成的。當CLS引腳拉高，內部振蕩器開啟，CL應該保留開啟。將CLS拉低可以靜止內部振蕩器，外部時鐘必須連接到CL引腳上。當選擇了內部振蕩器之后，輸出頻率Fosc可以通過命令D5h A7:4修改。用于顯示時鐘發(fā)生器的顯示時鐘（DCLK）是源于CLK的。分頻因子“D”可以通過命令D5h編程范圍為1到16DCLK = Fosc/D顯示的幀率是由下面的公式決定FFRM=FD*K*No.of MuxD 代表時鐘

10、分頻。由D5h A3:0設置。范圍是1到16K是每行顯示時鐘的數量。值的計算如下：K = 相1周期 + 相2周期 + BANK0脈沖寬度 = 2 + 2 + 50 = 54 在上電重啟時Number of multiplex ratio 通過command A8h設置。上電重啟值為63 。Fosc 是振蕩器頻率，可以通過命令D5h A7:4修改。值越大頻率越大。FR同步不翻譯重啟電路當RES# 輸入為LOW時，芯片初始化為下面的狀態(tài)：1. 顯示關2. 128 * 64顯示模式3. 正常的segment和顯示數據列地址和行地址映射（SEG0映射到address 00h，COM0映射到addres

11、s 00h）4. 在串口中清除移位寄存器數據5. 顯示開始行設置為顯示RAM地址06. 列地址計數設為07. 正常掃描COM輸出方向8. 對比度控制寄存器設為7Fh9. 正常顯示模式（等同于A4h命令）Segment 驅動/Common驅動Segment驅動實現(xiàn)了128個電路源來驅動OLED面板。驅動電流的范圍可以在0到100uA以內調節(jié)，有256個等級。Common驅動產生電壓脈沖。segment驅動波形分為3個階段：1. 在階段1，OLED用于顯示上一個圖片的像素停止充電目的是為了準備顯示下一張圖片的內容。2. 在階段2，OLED像素被充到目標電壓。像素被從Vss驅動到相關電壓水平。階段2

12、時間可以通過編程在1到15個DCLK內變化。如果OLED面板的像素的電容值比較大，那么就需要更長的時間周期來給電容充電以達到想要的電壓。3. 在階段3，OLED驅動轉換為使用電流源來驅動OLED像素，這就是電流源驅動階段了。當完成階段3之后，驅動芯片會回到階段1來顯示下一行圖像信息。這三部循環(huán)持續(xù)運行來刷新OLED面板上的圖像顯示。在階段3，如果電流驅動脈沖長度設為50，在電流驅動階段完成50個DCLK后，驅動芯片回到階段1準備下一行的顯示。圖形顯示數據RAM（GDDRAM）GDDRAM是一個為映射靜態(tài)RAM保存位模式來顯示。該RAM的大小為128 * 64為，RAM分為8頁，從PAFE0到P

13、AGE7，用于單色128 * 64點陣顯示，如下圖所示當一個數據字節(jié)寫到GDDRAM中，所有當前列的同一頁的行圖像數據都會被被填充（比如，被列地址指針指向的整列（8位）都會被填充）。數據位D0寫到頂行，而數據位D7寫到底行，如下圖所示。為了靈活性，segment和common上的重映射都可以通過軟件選擇。對于顯示的垂直移動，一個內部的寄存器保存了顯示開始行可以用來設置控制RAM數據部分來映射顯示（命令D3h）。SEG/COM驅動塊不翻譯上電和斷電順序不翻譯命令表（D/C# = 0， R/W#(WR#) = 0, E(RD# = 1)，除非有別的狀態(tài)聲明）1. 基本命令表D/C#HexD7D6D

14、5D4D3D2D1D0命令描述0081A7:01A7 0A60A50A40A30A20A11A0設置對比度雙字節(jié)命令選擇256級對比度中的一種。對比度隨著值的增加而增加（RESET = 7Fh）0A4/A51010010X0整體顯示開啟狀態(tài)A4h，X0 =0b：恢復RAM內容的顯示（RESET） 輸出跟隨RAMA5h， X0 =1b：進入顯示開啟狀態(tài)，輸出不管RAM內容0A6/A71010011X0設置正常顯示或反相顯示A6h, X0=0b:正常顯示（RESET）在RAM中的0：在顯示面板上為關在RAM中的1：在顯示面板上為開A7h, X0=1b: 反相顯示在RAM中的0：在顯示面板上為開在R

15、AM中的1：在顯示面板上為關0AEAF1010111X0設置顯示開或關AEh, X0=0b:顯示關（睡眠模式）(RESET)AFh X0=1b:顯示開，正常模式2. 滾屏命令D/C#HexD7D6D5D4D3D2D1D0命令描述0000026/27A7:0B2:0C2:0D2:000*00*10*00*00*10B2C2D210B1C1D1X00B0C0D0持續(xù)水平滾動設置26h, X0=0, 向右水平滾動27h, X0=1, 向左水平滾動(水平平移1列)A7:0 : 空字節(jié)B2:0 : 定義開始頁地址000b PAGE0011b PAGE3110b PAGE6001b PAGE1100b P

16、AGE4111b PAGE7010b PAGE2101b PAGE5C2:0 : 在幀率范圍內設置每次滾屏的時間間隔 000b 5 frames100b 3 frames001b 64 frames101b 4 frames010b 128 frames110b 25 frame011b 256 frames111b 2 frameD2:0 : 定義結束頁地址000b PAGE0011b PAGE3110b PAGE6001b PAGE1100b PAGE4111b PAGE7010b PAGE2101b PAGE5D2:0的值必須大于或等于B2:0D/C#HexD7D6D5D4D3D2D1D

17、0命令描述00000029/2AA2:0B2:0C2:0D2:0E5:000*00*10*E500*E410*E300B2C2D2E2X10B1C1D1E1X00B0C0D0E0持續(xù)垂直和水平滾屏設置29h, X1X0=01b : 垂直和右水平滾屏2Ah, X1X0=10b : 垂直和左水平滾屏(水平滾動一列)A7:0 : 空字節(jié)B2:0 : 定義開始頁地址000b PAGE0011b PAGE3110b PAGE6001b PAGE1100b PAGE4111b PAGE7010b PAGE2101b PAGE5C2:0 :在幀頻范圍內設置每次滾屏的時間間隔000b 5 frames100b

18、 3 frames001b 64 frames101b 4 frames010b 128 frames110b 25 frame011b 256 frames111b 2 frameD2:0 :定義結束頁地址000b PAGE0011b PAGE3110b PAGE6001b PAGE1100b PAGE4111b PAGE7010b PAGE2101b PAGE5D2:0 的值必須大于或等于B2:0E5:0 :垂直滾屏的位移比如 E5:0= 01h offset =1 rowE5:0 =3Fh offset =63 rows注意(1) 沒有持續(xù)垂直滾屏功能D/C#HexD7D6D5D4D3D

19、2D1D0命令描述02E00101110關閉滾屏關閉因命令26h/27h/29h/2Ah開啟的滾屏功能注意：在使用2Eh命令來關閉滾屏動作后，RAM的數據需要重寫D/C#HexD7D6D5D4D3D2D1D0命令描述02F00101111激活滾屏開始滾屏，滾屏命令26h/27h/29h/2Ah配置的，有效的順序是：有效命令順序1:26h；2Fh有效命令順序2:27h；2Fh有效命令順序3:29h；2Fh有效命令順序4:2Ah；2Fh舉例說明：如果發(fā)布命令26h；2Ah；2Fh，那么最后的一個滾屏命令會被執(zhí)行，在這里是2Ah。換句話說最后的滾屏命令會重寫以前的滾屏設置命令。D/C#HexD7D6

20、D5D4D3D2D1D0命令描述000A3A5:0B6:01*0*B61A5B50A4B40A3B30A2B21A1B11A0B0設置垂直滾動區(qū)域A5:0設置頂層固定的行數。頂層固定區(qū)域的行數參考GDDRAM的頂部（比如row0）重置為0B6:0設置滾動區(qū)域的行數。這個行的數量用于垂直滾動滾動區(qū)域。滾動區(qū)域開始于頂層固定區(qū)域的下一行。重置為64.Note1. A5:0+B6:0 <=MUX ratio2. B6:0 <= MUX ratio3. 垂直滾動偏移（29h/2Ah命令中的E5:0）< B6:04. 設置顯示開始線（40h7Fh中的X5X4X3X2X1X0）<B

21、6:05. 滾動區(qū)域的最后一行移動到滾動區(qū)域的第一行6. 對于64d最大顯示A5:0= 0，B6:0= 64整個區(qū)域滾動A5:0=0，B6:0<64頂層區(qū)域滾動A5:0+B6:0<64中心區(qū)域滾動A5:0+B6:0= 64底部區(qū)域滾動3. 地址設置命令表D/C#HexD7D6D5D4D3D2D1D0命令描述0000f0000X3X2X1X0設置低一點的列的開始地址作為頁地址模式Set the lower nibble of the column start addressregister for Page Addressing Mode using X3:0as data bits

22、. The initial display line register isreset to 0000b after RESET.0101F0002X3X2X1X0設置列的高地址作為頁的開始地址Set the higher nibble of the column start addressregister for Page Addressing Mode using X3:0as data bits. The initial display line register isreset to 0000b after RESET.0020A1:00*0*1*0*0*0*0A10A0設置內存地址模

23、式A1:0 = 00b, Horizontal Addressing ModeA1:0 = 01b, Vertical Addressing ModeA1:0 = 10b, Page Addressing Mode (RESET)A1:0 = 11b, Invalid00021A6:0B6:00*0A6B61A5B50A4B40A3B30A2B20A1B11A0B0設置列地址設置列的開始和結束地址A6:0 : Column start address, range : 0-127d,(RESET=0d)B6:0: Column end address, range : 0-127d,(RESE

24、T =127d)D/C#HexD7D6D5D4D3D2D1D0命令描述00022A2:0B2:00*0*1*0*0*0A2B21A1B10A0B0設置頁地址設置頁的開始結束地址A2:0 : Page start Address, range : 0-7d,(RESET = 0d)B2:0 : Page end Address, range : 0-7d,(RESET = 7d)0B0B710110X2X1X0設置頁開始地址作為頁地址模式Set GDDRAM Page Start Address(PAGE0PAGE7) for Page Addressing Modeusing X2:0.硬件配

25、置D/C#HexD7D6D5D4D3D2D1D0命令描述9.1 數據讀寫為了往GDDRAM中寫數據，在6800系列并口和8080系列并口模式中將R/W#（WR#）引腳置低，D/C#引腳置高。串口模式總是處于寫模式。GDDRAM列地址指針在寫完一個數據之后會自動加一。10 命令描述10.1 基本命令10.1.1 設置低列開始地址作為頁地址模式（00h0Fh）10.1.2 設置高列開始地址作為頁地址模式（10h1Fh）10.1.3 設置內存地址模式（20h）SSD1306中有三種不同的內存地址模式：頁地址模式，水平地址模式，垂直地址模式。這個命令將內存地址模式設置成這三種中的一種。在這里COL的意

26、思是圖形顯示數據RAM列。頁地址模式（A1:0 =10xb）在頁地址模式下，在顯示RAM讀寫之后，列地址指針自動加一。如果列地址指針達到了列的結束地址，列地址指針重置為列開始地址并且也地址指針不會改變。用戶需要設置新的頁和列地址來訪問下一頁RAM內從。頁地址模式下PAGE和列地址指針的移動模式參考下圖在正常顯示數據RAM讀或寫和頁地址模式，要求使用下面的步驟來定義開始RAM訪問的位置：1. 通過命令B0h到B7h來設置目標顯示位置的頁開始地址2. 通過00h0Fh來設置低開始列地址的指針3. 通過命令10h1Fh來設置高開始列地址比如說，如果頁地址設置為B2h，低列地址是03h高列地址為00h

27、，那么就意味著開始列是PAGE2的SEG3.RAM訪問指針的位置如下圖所示。輸出數據字節(jié)將寫到RAM列3的位置。水平尋址模式（A1:0= 00b）在水平尋址模式下，當顯示RAM被讀寫之后，列地址指針自動加一。如果列地址指針達到列的結束地址，列地址指針重置為列的開始地址，并且頁地址指針自動加1。水平尋址模式下頁和列地址的移動順序如下圖所示。當列地址和頁地址都達到了結束地址，指針重設為列地址和頁地址的開始地址。垂直尋址模式（A1:0=01b）在垂直尋址模式下，當顯示RAM被讀寫之后，頁地址指針自動加一。如果頁地址達到了頁的結束地址，頁地址自動重置為頁的開始地址，列地址自動加一。頁地址和列地址的移動

28、順序如下圖所示。當列地址和頁地址都達到結束地址后，指針自動重置為開始地址。在正常顯示RAM讀或寫，水平/垂直尋址模式下，要求用下面的步驟來定義RAM訪問指針位置：1. 用21h命令設置目標顯示位置的列的開始和結束地址；2. 用命令22h設置目標顯示位置的頁的開始和結束地址10.1.4 設置列地址（21h）這個三字節(jié)命令指定了顯示數據RAM列開始地址和結束地址。這個命令也會設置列地址指針到列開始地址。這個指針用于定義當前讀寫的顯示數據RAM列地址。如果用20h命令開啟了水平尋址命令，在完成讀寫一個列數據之后，該指針就會自動指向下一列地址。當什么時候列地址指針完成了訪問列結束地址，它就會返回到列開

29、始地址，和行地址增加到下一行。10.1.5 設置頁地址（22h）這個三字節(jié)的命令指定了顯示數據RAM頁的開始和結束地址。這個命令同時也設置了頁地址指針到頁開始地址。這個指針用來定義在圖像顯示數據RAM中當前讀寫的地址。如果當前是垂直尋址模式，在讀寫完一頁數據之后，會自動增加到下一頁地址。當頁地址指針完成訪問結束頁地址之后，會重置到開始頁地址。下面的插圖展示了列和頁地址指針的移動方式：列開始地址設置為2，列結束地址設置為125，頁開始地址設置為1，頁結束地址設置為6；通過命令20h使能水平地址增加模式。在這個案例中，圖形顯示數據RAM可訪問的地址就只有從列2到列125，頁1到頁6。另外，列地址指

30、針被設為2頁地址指針被設為1.在完成讀寫數據中的一個像素后，列地址自動加1到下一個RAM位置進行下一次讀寫操作。當列地址指針完成訪問結束列地址125之后，重新回到列2，頁地址自動加1。當結束頁6和結束列125RAM位置被訪問過之后，頁地址設回1，列地址設回2。10.1.6 設置顯示開始行（40h7Fh）這個命令設置顯示開始行寄存器來決定顯示RAM的開始地址，通過選擇0到63的值。當值為0是，RAM行0映射到COM0，當值為1時，RAM行1映射到COM0，以此類推。10.1.7 為BANK0設置對比度控制（81h）這個命令用來設置顯示的對比度，該芯片有256級對比度，從00h到FFh。屏顯輸出電

31、流隨著對比度增大而增大。10.1.8 設置Segment 重映射（A0h/A1h）這個命令修改顯示數據列地址和segment驅動器之間的映射，允許在OLED模塊設置上的靈活性。這個命令只影響后續(xù)的數據輸出。早已存儲在GDDRAM中的數據不會改變。10.1.9 全部顯示開啟（A4h/A5h）A4h命令打開顯示，輸出依據GDDRAM中的內容。如果使用A5h命令，然后再使用A4h命令，顯示就會重覆蓋為GDDRAM的內容。換句話說，A4h命令從整體顯示開啟狀態(tài)覆蓋顯示。A5h命令輕質整體顯示狀態(tài)位開啟，不管顯示數據RAM中的內容。10.1.10 設置正常/反相顯示（A6h、A7h）這個命令將顯示設置成

32、正?；蚍聪嗄Ｊ?。在正常模式1就是開，而在反相模式下1就是關。10.1.11 設置復用率（A8h）這個命令轉換默認的63復用模式到任何復用率，范圍從16到63。輸出pads COM0COM63將會轉換為相關的COM信號。10.1.12 設置顯示開、關（Aeh、AFh）這個單字節(jié)命令用來打開或關閉OLED面板的顯示。當顯示是ON，通過設置主機配置命令選擇的電路會打開；當顯示為OFF時，這些電路會關閉，segment 和 common輸出將處于高阻狀態(tài)。這些命令設置顯示的狀態(tài)在開關之間切換：10.1.13 設置頁開始地址作為頁尋址模式（B0hB7h）10.1.14 設置COM輸出掃描方向（C0h、C

33、8h）10.1.15 設置顯示偏移（D3h）這是一個兩字節(jié)的命令。第二個命令指定顯示映射的開始行到COM0和COM63中的一個（假設COM0是顯示的開始行，那么顯示開始寄存器就等于0）。比如為了將COM16向COM0方向移動16行，第二個字節(jié)六位數據就應該寫成010000b。為了向相反方向移動16行，這個六位數據就應該是64-16，所謂第二個字節(jié)應該是100000b。下面兩個表展示了命令C0h/C8h和D3h的設置效果10.1.16 設置顯示時鐘分頻率、振蕩器頻率（D5h）這個命令由兩個功能組成：顯示時鐘分頻率D（A3:0）設置分頻率從CLK來生成DCKL（display clock）。這個分

34、頻率的范圍為1到16，重置值為1.請參考8.3，獲取DCLK和CLK關系的跟多細節(jié)振蕩器頻率（A7:4）如果CLS引腳置高編程后的振蕩器頻率Fosc就是CLK的源。這個4位的值設置16種不同的頻率，默認設置為1000b。10.1.17 設置重充電周期（D9h）這個命令用于設置充充電周期的時間長度。間隔以計算DCLK的數量，重置值為2DCLK。10.1.18 設置COM引腳硬件配置（DAh）。這個命令設置COM信號引腳配置來匹配OLED面板硬件層。下面的表展示了不同條件下的COM引腳配置（服用率為64）條件COM引腳配置1 連續(xù)COM引腳配置（Dah A4 = 0）COM輸出掃描方面，從COM0到COM63（C0h）禁止COM左右重映射（Dah A5 = 0）2 順序COM引腳配置（Dah A4= 0）COM輸出掃描順序：從COM0到COM63（C0h）使能COM左右重映射（Dah A5= 1