PART ONE

方案講解

- 效果展示 -

1硬件選擇

1. 顯示屏：0.96寸OLED顯示屏

2. 國(guó)產(chǎn)FPGA：HME_P1P060_EVB開(kāi)發(fā)板（米聯(lián)客）

2FUXI工程建立

1. 軟件安裝

FUXI軟件安裝可以通過(guò)京微齊力官網(wǎng)下載安裝包，并申請(qǐng)License。

注意一下：FUXI軟件在導(dǎo)入License碼的時(shí)候，最后一格可能會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)空格，這個(gè)空格要去掉，不然會(huì)注冊(cè)失敗。

2. 建立工程（初學(xué)者指南）

1）雙擊圖標(biāo)，點(diǎn)擊Create Project，建立新工程

2）完成三個(gè)地方，路徑，工程名，頂層模塊。

3）選P1系列、32417芯片。點(diǎn)擊finish

4）工程建完，編寫(xiě)Verilog文件

5）添加PLL IP核

注意：FUXI跟其他軟件不一樣，PLL IP在列表里面是全稱(chēng)：Phase-Locked Loop (v1.0b)。不要傻傻的找PLL，找不到的。

這個(gè)就是PLL IP。

6）例化IP核

開(kāi)發(fā)板底板那個(gè)100Mhz的時(shí)鐘是用不了的，得用核心板的25Mhz的。工程需要50Mhz的，所以例化了一根PLL IP。

7）綜合RTL文件

8）分配IP約束

9）按第7步，選Rerun Project，綜合整個(gè)工程

10）燒錄

記得點(diǎn)擊Refresh刷新燒錄文件。

PART TWO

OLED顯示流程

其實(shí)很多人看文章，都是想弄清楚流程，但是很多博主寫(xiě)文章又是這一塊那一塊，有頭沒(méi)尾的，筆者也是深有體會(huì)，這里就跟大家大概捋一下流程：

上電做初始化（配置一些寄存器）→寫(xiě)IIC驅(qū)動(dòng)模塊（讀寫(xiě)操作）→清屏→點(diǎn)亮屏幕→寫(xiě)入數(shù)據(jù)

FPGA模塊：
頂層模塊：JWQL_oled_v2_top
屏幕清除模塊：Oled_Clear
IIC驅(qū)動(dòng)模塊：I2C_Master
屏幕全亮模塊：Oled_On
顯示控制模塊：Oled_Show_control
信息緩存區(qū)模塊：font_data

1IIC驅(qū)動(dòng) >>

IIC即Inter-Integrated Circuit(集成電路總線(xiàn)），是由Philips半導(dǎo)體公司（現(xiàn)在的NXP半導(dǎo)體公司）在八十年代初設(shè)計(jì)出來(lái)的一種簡(jiǎn)單、雙向、二線(xiàn)制總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。多用于主機(jī)和從機(jī)在數(shù)據(jù)量不大且傳輸距離短的場(chǎng)合下的主從通信。主機(jī)啟動(dòng)總線(xiàn)，并產(chǎn)生時(shí)鐘用于傳送數(shù)據(jù)，此時(shí)任何接收數(shù)據(jù)的器件均被認(rèn)為是從機(jī)。

I2C總線(xiàn)由數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL構(gòu)成通信線(xiàn)路，既可用于發(fā)送數(shù)據(jù)，也可接收數(shù)據(jù)。在主控與被控IC之間可進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)的傳輸速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100kbit/s，在快速模式下可達(dá)400kbit/s，在高速模式下可達(dá)3.4Mbit/s，各種被控器件均并聯(lián)在總線(xiàn)上，通過(guò)器件地址識(shí)別。

I2C_SCL是串行時(shí)鐘線(xiàn)，I2C_SDA是串行數(shù)據(jù)線(xiàn)，由于I2C器件一般采用開(kāi)漏結(jié)構(gòu)與總線(xiàn)相連，所以I2C_SCL和I2C_SDA均需接上拉電阻，也正因此，當(dāng)總線(xiàn)空閑時(shí)，這兩條線(xiàn)路都 處于高電平狀態(tài)，當(dāng)連到總線(xiàn)上的任一器件輸出低電平，都將使總線(xiàn)拉低，即各器件的SDA及 SCL都是“線(xiàn)與”關(guān)系。

I2C總線(xiàn)支持多主和主從兩種工作方式，通常工作在主從工作方式，我們的開(kāi)發(fā)板就采用主從工作方式。在主從工作方式中，系統(tǒng)中只有一個(gè)主機(jī)，其它器件都是具有I2C總線(xiàn)的外圍從機(jī)。在主從工作方式中，主機(jī)啟動(dòng)數(shù)據(jù)的發(fā)送（發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)）并產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，發(fā)出停止信號(hào)。

I2C總線(xiàn)結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，使用兩線(xiàn)傳輸，然而要實(shí)現(xiàn)器件間的通信，需要通過(guò)控制SCL和SDA的時(shí)序，使其滿(mǎn)足I2C的總線(xiàn)傳輸協(xié)議，方可實(shí)現(xiàn)器件間的數(shù)據(jù)傳輸。那么I2C協(xié)議的時(shí)序是怎樣的呢？

在I2C器件開(kāi)始通信（傳輸數(shù)據(jù)）之前，串行時(shí)鐘線(xiàn)SCL和串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA線(xiàn)由于上拉的原因處于高電平狀態(tài)，此時(shí)I2C總線(xiàn)處于空閑狀態(tài)。如果主機(jī)（此處指FPGA）想開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)，只需在SCL為高電平時(shí)將SDA線(xiàn)拉低，產(chǎn)生一個(gè)起始信號(hào)，從機(jī)檢測(cè)到起始信號(hào)后，準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完成，主機(jī)只需產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)，告訴從機(jī)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，停止信號(hào)的產(chǎn)生是在SCL為高電平時(shí)，SDA從低電平跳變到高電平，從機(jī)檢測(cè)到停止信號(hào)后，停止接收數(shù)據(jù)。

I2C整體時(shí)序如下圖。起始信號(hào)之前為空閑狀態(tài)，起始信號(hào)之后到停止信號(hào)之前的這一段為數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，主機(jī)可以向從機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)，也可以讀取從機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的傳輸由雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）完成。停止信號(hào)產(chǎn)生后，總線(xiàn)再次處于空閑狀態(tài)。

2屏幕清除 >>

3字符獲取 >>

使用PCtoLCD2002完美版軟件，設(shè)置按下面的設(shè)置。（字符提取軟件作者跟工程放一起，下載了，既可用）

4字符顯示 >>

16x16大小的字符會(huì)占用兩個(gè)page，每個(gè)page占用16列。所以可以將OLED看成只有2x16大小，這就和OLED清屏是一樣的了。

設(shè)置page之后，再設(shè)置列地址，每輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，列地址會(huì)自動(dòng)加一，字符數(shù)據(jù)的顯示可以分為以下過(guò)程：

設(shè)置page，設(shè)置列地址，寫(xiě)入16個(gè)數(shù)據(jù)

設(shè)置page+1，設(shè)置列地址，寫(xiě)入16個(gè)數(shù)據(jù)。一共是寫(xiě)入2+16+2+16個(gè)數(shù)據(jù)，這樣就完成了一個(gè)字符的顯示。show_page的值為0或1。

PART THREE

完整工程獲取

FPGA：0.96寸oled字符顯示（可直接運(yùn)行）

工程獲取

工程是用國(guó)產(chǎn)京微齊力的HME_P1P060板子做的，可以做移植，只需要在quartus或者vivado建立工程，把代碼放進(jìn)去綜合即可。（除了源碼工程，還有字符提取軟件）

鳴謝：本工程參考FPGA之旅開(kāi)源工程，在此特地鳴謝，希望FPGA之旅越來(lái)越好。

審核編輯：湯梓紅