4 OLED デバッグツール#
マイコンで一般的に使用されるデバッグ方法：
シリアルデバッグ：シリアル通信を介してデバッグ情報をコンピュータに送信し、コンピュータはシリアルアシスタントを使用してデバッグ情報を表示します。
ディスプレイデバッグ：ディスプレイをマイコンに直接接続し、デバッグ情報をディスプレイに印刷します。
Keil デバッグモード：Keil ソフトウェアのデバッグモードを利用して、ステップ実行、ブレークポイントの設定、レジスタや変数の確認などの機能を使用できます。
点灯デバッグ法：プログラムに点灯するコードを追加して、コードがこの位置まで実行されているかを判断します。
コメントデバッグ法：新しく追加したコードにエラーが発生した場合、新しく追加したコードをコメントアウトし、エラーが発生するまで逐次コメントを解除します。
テストプログラムの基本思想：範囲を狭め、変数を制御し、比較テストを行うなど。
OLED（有機発光ダイオード）：
OLED ディスプレイ：性能が優れた新型ディスプレイで、低消費電力、高速応答、広視野角、軽量柔軟などの特徴があります。
0.96 インチ OLED モジュール：小型で、インターフェースを少なく、簡単に使用できるため、電子設計で非常に一般的なディスプレイモジュールです。
供給電圧：3~5.5V、通信プロトコル：I2C/SPI、解像度：128*64
OLED ハードウェア接続図
OLED ドライバ関数
| 関数 | 作用 |
|---|---|
| OLED_Init(); | 初期化 |
| OLED_Clear(); | クリア |
| OLED_ShowChar(1, 1, 'A'); | 1 文字を表示 |
| OLED_ShowString(1, 3, "HelloWorld!"); | 文字列を表示 |
| OLED_ShowNum(2, 1, 12345, 5); | 10 進数を表示 |
| OLED_ShowSignedNum(2, 7, -66, 2); | 符号付き 10 進数を表示 |
| OLED_ShowHexNum(3, 1, 0xAA55, 4); | 16 進数を表示 |
| OLED_ShowBinNum(4, 1, 0xAA55, 16); | 2 進数を表示 |
OLED スクリーン座標図および実際の効果図
GPIO による I2C 通信のシミュレーション
OLED.c
#include "OLED.h"
#include "OLED_Font.h"
/*ピン設定*/
#define OLED_W_SCL(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_8, (BitAction)(x))
#define OLED_W_SDA(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, (BitAction)(x))
/*ピン初期化*/
void OLED_I2C_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;//SCLとSDAの2つのピンをオープンドレイン出力モードに初期化
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
OLED_W_SCL(1);
OLED_W_SDA(1);
}
/**
* @brief I2C開始
* @param なし
* @retval なし
*/
void OLED_I2C_Start(void)
{
OLED_W_SDA(1);
OLED_W_SCL(1);
OLED_W_SDA(0);
OLED_W_SCL(0);
}
/**
* @brief I2C停止
* @param なし
* @retval なし
*/
void OLED_I2C_Stop(void)
{
OLED_W_SDA(0);
OLED_W_SCL(1);
OLED_W_SDA(1);
}
/**
* @brief I2Cで1バイト送信
* @param Byte 送信する1バイト
* @retval なし
*/
void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
OLED_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));
OLED_W_SCL(1);
OLED_W_SCL(0);
}
OLED_W_SCL(1); //応答信号を処理しないための追加のクロック
OLED_W_SCL(0);
}
/**
* @brief OLEDにコマンドを書き込む
* @param Command 書き込むコマンド
* @retval なし
*/
void OLED_WriteCommand(uint8_t Command)
{
OLED_I2C_Start();
OLED_I2C_SendByte(0x78); //スレーブアドレス
OLED_I2C_SendByte(0x00); //コマンドを書き込む
OLED_I2C_SendByte(Command);
OLED_I2C_Stop();
}
/**
* @brief OLEDにデータを書き込む
* @param Data 書き込むデータ
* @retval なし
*/
void OLED_WriteData(uint8_t Data)
{
OLED_I2C_Start();
OLED_I2C_SendByte(0x78); //スレーブアドレス
OLED_I2C_SendByte(0x40); //データを書き込む
OLED_I2C_SendByte(Data);
OLED_I2C_Stop();
}
/**
* @brief OLEDのカーソル位置を設定
* @param Y 左上角を原点とし、下方向の座標、範囲：0~7
* @param X 左上角を原点とし、右方向の座標、範囲：0~127
* @retval なし
*/
void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X)
{
OLED_WriteCommand(0xB0 | Y); //Y位置を設定
OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); //X位置の下4ビットを設定
OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F)); //X位置の上4ビットを設定
}
/**
* @brief OLEDをクリア
* @param なし
* @retval なし
*/
void OLED_Clear(void)
{
uint8_t i, j;
for (j = 0; j < 8; j++)
{
OLED_SetCursor(j, 0);
for(i = 0; i < 128; i++)
{
OLED_WriteData(0x00);
}
}
}
/**
* @brief OLEDに1文字を表示
* @param Line 行位置、範囲：1~4
* @param Column 列位置、範囲：1~16
* @param Char 表示する1文字、範囲：ASCII可視文字
* @retval なし
*/
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char)
{
uint8_t i;
OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); //カーソル位置を上半分に設定
for (i = 0; i < 8; i++)
{
OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]); //上半分の内容を表示
}
OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); //カーソル位置を下半分に設定
for (i = 0; i < 8; i++)
{
OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]); //下半分の内容を表示
}
}
/**
* @brief OLEDに文字列を表示
* @param Line 開始行位置、範囲：1~4
* @param Column 開始列位置、範囲：1~16
* @param String 表示する文字列、範囲：ASCII可視文字
* @retval なし
*/
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String)
{
uint8_t i;
for (i = 0; String[i] != '\0'; i++)
{
OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]);
}
}
/**
* @brief OLEDのべき乗関数
* @retval XのY乗に等しい値を返す
*/
uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y)
{
uint32_t Result = 1;
while (Y--)
{
Result *= X;
}
return Result;
}
/**
* @brief OLEDに数字を表示（10進数、正数）
* @param Line 開始行位置、範囲：1~4
* @param Column 開始列位置、範囲：1~16
* @param Number 表示する数字、範囲：0~4294967295
* @param Length 表示する数字の長さ、範囲：1~10
* @retval なし
*/
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < Length; i++)
{
OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
}
}
/**
* @brief OLEDに数字を表示（10進数、符号付き数）
* @param Line 開始行位置、範囲：1~4
* @param Column 開始列位置、範囲：1~16
* @param Number 表示する数字、範囲：-2147483648~2147483647
* @param Length 表示する数字の長さ、範囲：1~10
* @retval なし
*/
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length)
{
uint8_t i;
uint32_t Number1;
if (Number >= 0)
{
OLED_ShowChar(Line, Column, '+');
Number1 = Number;
}
else
{
OLED_ShowChar(Line, Column, '-');
Number1 = -Number;
}
for (i = 0; i < Length; i++)
{
OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0');
}
}
/**
* @brief OLEDに数字を表示（16進数、正数）
* @param Line 開始行位置、範囲：1~4
* @param Column 開始列位置、範囲：1~16
* @param Number 表示する数字、範囲：0~0xFFFFFFFF
* @param Length 表示する数字の長さ、範囲：1~8
* @retval なし
*/
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
uint8_t i, SingleNumber;
for (i = 0; i < Length; i++)
{
SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16;
if (SingleNumber < 10)
{
OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0');
}
else
{
OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A');
}
}
}
/**
* @brief OLEDに数字を表示（2進数、正数）
* @param Line 開始行位置、範囲：1~4
* @param Column 開始列位置、範囲：1~16
* @param Number 表示する数字、範囲：0~1111 1111 1111 1111
* @param Length 表示する数字の長さ、範囲：1~16
* @retval なし
*/
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < Length; i++)
{
OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0');
}
}
/**
* @brief OLED初期化
* @param なし
* @retval なし
*/
void OLED_Init(void)
{
uint32_t i, j;
for (i = 0; i < 1000; i++) //電源投入遅延
{
for (j = 0; j < 1000; j++);
}
OLED_I2C_Init(); //ポート初期化
OLED_WriteCommand(0xAE); //ディスプレイをオフ
OLED_WriteCommand(0xD5); //表示クロック分周比/発振器周波数を設定
OLED_WriteCommand(0x80);
OLED_WriteCommand(0xA8); //多重化率を設定
OLED_WriteCommand(0x3F);
OLED_WriteCommand(0xD3); //表示オフセットを設定
OLED_WriteCommand(0x00);
OLED_WriteCommand(0x40); //表示開始行を設定
OLED_WriteCommand(0xA1); //左右方向を設定、0xA1は通常、0xA0は左右反転
OLED_WriteCommand(0xC8); //上下方向を設定、0xC8は通常、0xC0は上下反転
OLED_WriteCommand(0xDA); //COMピンハードウェア設定を設定
OLED_WriteCommand(0x12);
OLED_WriteCommand(0x81); //コントラスト制御を設定
OLED_WriteCommand(0xCF);
OLED_WriteCommand(0xD9); //プリチャージ周期を設定
OLED_WriteCommand(0xF1);
OLED_WriteCommand(0xDB); //VCOMH選択レベルを設定
OLED_WriteCommand(0x30);
OLED_WriteCommand(0xA4); //全体表示をオン/オフ設定
OLED_WriteCommand(0xA6); //通常/反転表示を設定
OLED_WriteCommand(0x8D); //充電ポンプを設定
OLED_WriteCommand(0x14);
OLED_WriteCommand(0xAF); //ディスプレイをオン
OLED_Clear(); //OLEDクリア
}
OLED.h
#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H
#include "stm32f10x.h"
void OLED_Init(void);//初期化
void OLED_Clear(void);//クリア
void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char);//1文字を表示
void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String);//文字列を表示
void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);//10進数を表示
void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length);//符号付き10進数を表示
void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);//16進数を表示
void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length);//2進数を表示
#endif