Yoshiyuki Uehara
/
Maple
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Diff: Maple_OLED.cpp
- Revision:
- 3:eec13a411e94
- Parent:
- 2:299a1c9a5795
--- a/Maple_OLED.cpp Sun Oct 16 01:27:35 2011 +0000
+++ b/Maple_OLED.cpp Sun Oct 30 21:20:23 2011 +0000
@@ -1,13 +1,1771 @@
-//copyright 2011 Uehara Yoshiyuki
-//====================================================================
-//The author provide the programs without any guarantees or warranty.
-//The author is not responsible for any damage or losses of any kind
-//caused by using or misusing of the programs.
-//The author is under no obligation to provide support, service,
-//corrections, or upgrades to the programs.
-//====================================================================
-// MAPLE board[MARM01-BASE]
-// OLED() driver
-#include "Maple_OLED.h"
-#include "Maple.h"
-#include "mbed.h"
+//copyright 2011 Uehara Yoshiyuki
+//====================================================================
+//The author provide the programs without any guarantees or warranty.
+//The author is not responsible for any damage or losses of any kind
+//caused by using or misusing of the programs.
+//The author is under no obligation to provide support, service,
+//corrections, or upgrades to the programs.
+//====================================================================
+// MAPLE board[MARM01-BASE]
+// OLED(UG-2828GDEDF11, SSD1351) driver
+#include "Maple_OLED.h"
+#include "Maple.h"
+#include "mbed.h"
+
+// create SPI for OLED in SLOT-1/2 of MARM01-BASE
+// 3-wire SPI and power-control, reset-control
+SPI OLED_spi(p5, p6, p7); // mosi, miso, sclk for SLOT-1/2
+DigitalOut OLED_cs1(p8); // cs for SLOT-1
+DigitalOut OLED_power1(p11); // power-on for SLOT-1(GPIO2)
+DigitalOut OLED_reset1(p30); // reset for SLOT-1(GPIO4)
+DigitalOut OLED_cs2(p26); // cs for SLOT-2
+DigitalOut OLED_power2(p17); // power-on for SLOT-2(GPIO2)
+DigitalOut OLED_reset2(p21); // reset for SLOT-2(GPIO4)
+
+// global variables
+int OLED_color_a1; // foreground color a
+int OLED_color_b1; // foreground color b
+int OLED_color_c1; // forebround color c
+int OLED_color_a2; // background color a
+int OLED_color_b2; // background color b
+int OLED_color_c2; // background color c
+int OLED_cursor_x; // cursor position x (column-left)
+int OLED_cursor_y; // cursor position y (row-upper)
+
+// assert cs for the OLED selected
+// slot: 1..SLOT-1, 2..SLOT-2
+void OLED_cs_assert(int slot) {
+ switch(slot){
+ case 1: OLED_cs1 = CS_ASSERT; break;
+ case 2: OLED_cs2 = CS_ASSERT; break;
+ }
+}
+
+// negate cs for all OLEDs
+void OLED_cs_negate() {
+ OLED_cs1 = CS_NEGATE;
+ OLED_cs2 = CS_NEGATE;
+}
+
+// OLED set column address
+// a: start address (0x00-0x7f, 0x00 by reset)
+// b: end address (0x00-0x7f, 0x7f by reset)
+void OLED_set_column_address(int a, int b) {
+ OLED_spi.write(0x15);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+ OLED_spi.write(0x100 | b);
+}
+
+// OLED set row address
+// a: start address (0x00-0x7f, 0x00 by reset)
+// b: end address (0x00-0x7f, 0x7f by reset)
+void OLED_set_row_address(int a, int b) {
+ OLED_spi.write(0x75);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+ OLED_spi.write(0x100 | b);
+}
+
+// OLED write RAM
+void OLED_write_ram_command() {
+ OLED_spi.write(0x5c);
+}
+
+// OLED read RAM .. not supported by SPI
+void OLED_read_ram_command() {
+ OLED_spi.write(0x5d);
+}
+
+// OLED set re-map/color depth
+// a(0): 0..horizontal address increment 1..vertical address increment (0 by reset)
+// a(1): 0..column address 0 is to SEG0 1..column address 127 is to SEG0 (0 by reset)
+// a(2): 0..color sequence A->B->C 1..color sequence C->B->A (0 by reset)
+// a(3): 0..reserved 1..reserved
+// a(4): 0..scan COM(0)->COM(N-1) 1..scan COM(N-1)->COM(0) (0 by reset)
+// a(5): 0..disable COM split odd even 1..enable COM split odd even (1 by reset)
+// a(7-6): 00..65k color
+// 01..65k color (reset)
+// 10..262k color
+// 11..262k color 16-bit format 2
+void OLED_set_remap_color_depth(int a) {
+ OLED_spi.write(0xa0);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set display start line
+// a: start line (0x00-0x7f, 0x00 by reset)
+void OLED_set_display_start_line(int a) {
+ OLED_spi.write(0xa1);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set display offset
+// a: offset (0x00-0x7f, 0x60 by reset)
+void OLED_set_display_offset(int a) {
+ OLED_spi.write(0xa2);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set display mode all off
+void OLED_set_display_mode_all_off() {
+ OLED_spi.write(0xa4);
+}
+
+// OLED set display mode all on
+void OLED_set_display_mode_all_on() {
+ OLED_spi.write(0xa5);
+}
+
+// OLED set display mode reset to normal display (reset)
+void OLED_set_display_mode_normal() {
+ OLED_spi.write(0xa6);
+}
+
+// OLED set display mode reset to inverse display
+void OLED_set_display_mode_inverse() {
+ OLED_spi.write(0xa7);
+}
+
+// OLED function selection
+// a(0): 0..select external VDD 1..enable internal regulator (1 by reset)
+// a(7-6): 00..select 8-bit parallel interface (reset)
+// 01..select 16-bit parallel interface
+// 11..select 18-bit parallel interface
+void OLED_function_selection(int a) {
+ OLED_spi.write(0xab);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED no operation
+void OLED_no_operation_ad() {
+ OLED_spi.write(0xad);
+}
+
+// OLED set sleep mode on
+void OLED_set_sleep_mode_on() {
+ OLED_spi.write(0xae);
+}
+
+// OLED set sleep mode off
+void OLED_set_sleep_mode_off() {
+ OLED_spi.write(0xaf);
+}
+
+// OLED no operation
+void OLED_no_operation_b0() {
+ OLED_spi.write(0xb0);
+}
+
+// OLED set reset / pre-charge period
+// a(3-0): phase 1 period (0x2..0xf, 0x2 by reset)
+// a(7-4): phase 2 period (0x3..0xf, 0x8 by reset)
+void OLED_set_reset_pre_charge_period(int a) {
+ OLED_spi.write(0xb1);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED display enhancement
+// a, b, c: 0x00, 0x00, 0x00..normal (reset)
+// 0xa4, 0x00, 0x00..enhance display
+void OLED_display_enhancement(int a, int b, int c) {
+ OLED_spi.write(0xb2);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+ OLED_spi.write(0x100 | b);
+ OLED_spi.write(0x100 | c);
+}
+
+// OLED front clock divider / oscillator frequency
+// a(3-0): divset (0x0-0xa, 0x1 by reset)
+// a(7-4): oscillator frequency (0xd by reset)
+void OLED_front_clock_divider_oscillator_frequency(int a) {
+ OLED_spi.write(0xb3);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set segment low voltage
+void OLED_set_segment_low_voltage() {
+ OLED_spi.write(0xb4);
+ OLED_spi.write(0x1a0);
+ OLED_spi.write(0x1b5);
+ OLED_spi.write(0x155);
+}
+
+// OLED set GPIO
+// a(1-0): GPIO0
+// a(3-2): GPIO1
+// 00..pin Hi-Z, input disabled
+// 01..pin Hi-Z, input enabled
+// 10..pin output low (reset)
+// 11..pin output high
+void OLED_set_GPIO(int a) {
+ OLED_spi.write(0xb5);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set second pre-charge period
+// a(3-0): period (0x1-0xf, 0x8 by reset)
+void OLED_set_second_pre_charge_period(int a) {
+ OLED_spi.write(0xb6);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED look up table for gray scale pulse width
+void OLED_look_up_table_for_gray_scale_pulse_width() {
+ const int a[63] = {
+ 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0f, 0x10, 0x11,
+ 0x12, 0x13, 0x15, 0x17, 0x19, 0x1b, 0x1d, 0x1f, 0x21, 0x23, 0x25, 0x27, 0x2a, 0x2d, 0x30, 0x33,
+ 0x36, 0x39, 0x3c, 0x3f, 0x42, 0x45, 0x48, 0x4c, 0x50, 0x54, 0x58, 0x5c, 0x60, 0x64, 0x68, 0x6c,
+ 0x70, 0x74, 0x78, 0x7d, 0x82, 0x87, 0x8c, 0x91, 0x96, 0x9b, 0xa0, 0xa5, 0xaa, 0xaf, 0xb4
+ };
+
+ OLED_spi.write(0xb8);
+ for(int i = 0; i < 63; ++i) {
+ OLED_spi.write(0x100 | a[i]);
+ }
+}
+
+// OLED use built-in linear look up table (linear by reset)
+void OLED_use_built_in_linear_lut() {
+ OLED_spi.write(0xb9);
+}
+
+// OLED set pre-charge voltage
+// a: 0x00-0x1f (0x17 by reset)
+void OLED_set_pre_charge_voltage(int a) {
+ OLED_spi.write(0xbb);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set VCOMH_voltage
+// a: 0x00-0x07 (0x05 by reset)
+void OLED_set_vcomh_voltage(int a) {
+ OLED_spi.write(0xbe);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set contrast current for color A, B, C
+// a: contrast value for color A (0x8a by reset)
+// b: contrast value for color B (0x51 by reset)
+// c: contrast value for color C (0x8a by reset)
+void OLED_set_contrast_for_color_abc(int a, int b, int c) {
+ OLED_spi.write(0xc1);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+ OLED_spi.write(0x100 | b);
+ OLED_spi.write(0x100 | c);
+}
+
+// OLED master contrast current control
+// a: 0x00-0x0e..reduce output current for all colors
+// 0x0f..no change (reset)
+void OLED_master_contrast_current_control(int a) {
+ OLED_spi.write(0xc7);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED set MUX ratio
+// a: 0x0f-0x7f..16MUX-128MUX (0x7f by reset)
+void OLED_set_mux_ratio(int a) {
+ OLED_spi.write(0xca);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED no operation
+void OLED_no_operation_d1() {
+ OLED_spi.write(0xd1);
+}
+
+// OLED no operation
+void OLED_no_operation_e3() {
+ OLED_spi.write(0xe3);
+}
+
+// OLED set command lock
+// a: MCU protection status
+// 0x12..unlock OLED driver IC MCU interface from entering command (reset)
+// 0x16..Lock OLED driver IC MCU interface from entering command
+// 0xb0..command a2, b1, b3, bb, be, c1 inaccessible in both lock and unlock state (reset)
+// 0xb1..command a2, b1, b3, bb, be, c1 accessible if in unlock state
+void OLED_set_command_lock(int a) {
+ OLED_spi.write(0xfd);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+}
+
+// OLED horizontal scroll
+// a: 0x00 ..no scrolling
+// 0x01-0x3f..scroll towards SEG127 with 1 column offset
+// 0x40-0xff..scroll towards SEG0 with 1 column offset
+// b: 0x00-0x7f..start row address
+// c: 0x00-0xff..number of rows to be h-scrolled (b + c <= 0x80)
+// d: reserved (0x00 by reset)
+// e: scrolling time interval
+// 0x00..test mode
+// 0x01..normal
+// 0x02..slow
+// 0x03..slowest
+void OLED_horizontal_scroll(int a, int b, int c, int d, int e) {
+ OLED_spi.write(0x96);
+ OLED_spi.write(0x100 | a);
+ OLED_spi.write(0x100 | b);
+ OLED_spi.write(0x100 | c);
+ OLED_spi.write(0x100 | d);
+ OLED_spi.write(0x100 | e);
+}
+
+// OLED stop horizontal scroll
+void OLED_stop_moving() {
+ OLED_spi.write(0x9e);
+}
+
+// OLED start horizontal scroll
+void OLED_start_moving() {
+ OLED_spi.write(0x9f);
+}
+
+// OLED initialize
+void OLED_initialize() {
+ OLED_power1 = OLED_POWER_OFF;
+ OLED_power2 = OLED_POWER_OFF;
+
+ OLED_cs_negate();
+ OLED_spi.format(9, 3); // 9bit mode, CPOL=1(inactive-H), CPHA=1(edge-UP)
+ OLED_spi.frequency(20000000); // 20MHz (50ns)
+
+ OLED_reset1 = OLED_RESET_ON;
+ OLED_reset2 = OLED_RESET_ON;
+ wait_us(10);
+ OLED_reset1 = OLED_RESET_OFF;
+ OLED_reset2 = OLED_RESET_OFF;
+
+ OLED_set_color(0, 0, 0, 0); // background color
+ OLED_set_color(1, 0x3f, 0x3f, 0x3f); // foreground color
+ OLED_set_cursor(0, 0);
+
+ OLED_cs_assert(1); // SLOT-1
+ OLED_initialize_sub();
+ OLED_cs_negate();
+
+ OLED_cs_assert(2); // SLOT-2
+ OLED_initialize_sub();
+ OLED_cs_negate();
+
+ OLED_power1 = OLED_POWER_ON;
+ OLED_power2 = OLED_POWER_ON;
+ wait_ms(200);
+}
+
+// OLED initialize sub-program
+// slot: 1..SLOT-1, 2..SLOT-2
+static void OLED_initialize_sub() {
+ OLED_set_command_lock(0x12);
+ OLED_set_command_lock(0xb1);
+ OLED_set_sleep_mode_on();
+ OLED_front_clock_divider_oscillator_frequency(0xf1);
+ OLED_set_mux_ratio(0x7f);
+ OLED_set_display_offset(0x00);
+ OLED_set_display_start_line(0x00);
+ OLED_set_remap_color_depth(0xb4); // 262k(18bit) color format-1
+ OLED_set_GPIO(0x00);
+ OLED_function_selection(0x01);
+ OLED_set_segment_low_voltage();
+ OLED_set_contrast_for_color_abc(0xc8, 0x80, 0xc8);
+ OLED_master_contrast_current_control(0x0f);
+ OLED_look_up_table_for_gray_scale_pulse_width();
+ OLED_set_reset_pre_charge_period(0x32);
+ OLED_display_enhancement(0xa4, 0x00, 0x00);
+ OLED_set_pre_charge_voltage(0x17);
+ OLED_set_second_pre_charge_period(0x01);
+ OLED_set_vcomh_voltage(0x05);
+ OLED_set_display_mode_normal();
+ OLED_clear_screen(0); // by background color
+ OLED_set_sleep_mode_off();
+}
+
+// OLED set color
+// mode: 0..backgound, else..foreground
+void OLED_set_color(int mode, int a, int b, int c) {
+ if(mode == 0) {
+ OLED_color_a2 = a;
+ OLED_color_b2 = b;
+ OLED_color_c2 = c;
+ }
+ else {
+ OLED_color_a1 = a;
+ OLED_color_b1 = b;
+ OLED_color_c1 = c;
+ }
+}
+
+// OLED set print position
+void OLED_set_cursor(int x, int y) {
+ OLED_cursor_x = x;
+ OLED_cursor_y = y;
+}
+
+// OLED clear screen = fill-out with a color
+// mode: 0..backgound, else..foreground
+void OLED_clear_screen(int mode) {
+ OLED_fill_rectangle(mode, 0, OLED_COLUMN_MAX + 1, 0, OLED_ROW_MAX + 1);
+}
+
+// OLED fill rectangle
+// mode: 0..backgound, else..foreground
+// cs: column-start (0x00..OLED_COLUMN_MAX)
+// cl: column-length (0x01..OLED_COLUMN_MAX+1)
+// rs: row-start (0x00..OLED_ROW_MAX)
+// rl: row-length (0x01..OLED_ROW_MAX+1)
+void OLED_fill_rectangle(int mode, int cs, int cl, int rs, int rl) {
+ OLED_set_column_address(cs, cs + cl - 1);
+ OLED_set_row_address(rs, rs + rl - 1);
+ OLED_write_ram_command();
+ for(int i = 0; i < cl * rl; ++i) {
+ OLED_write_pixel(mode);
+ }
+}
+
+// OLED write a pixel in 18-bit color mode
+// mode: 0..backgound, else..foreground
+void OLED_write_pixel(int mode) {
+ if(mode == 0) {
+ OLED_spi.write(0x100 | OLED_color_a2);
+ OLED_spi.write(0x100 | OLED_color_b2);
+ OLED_spi.write(0x100 | OLED_color_c2);
+ }
+ else {
+ OLED_spi.write(0x100 | OLED_color_a1);
+ OLED_spi.write(0x100 | OLED_color_b1);
+ OLED_spi.write(0x100 | OLED_color_c1);
+ }
+}
+
+// OLED print string
+void OLED_print_string(char s[]) {
+ for(int i = 0; s[i] != '\0'; ++i) {
+ OLED_print_character(s[i]);
+ }
+}
+
+// OLED print integer(1 byte) in hex format
+void OLED_print_hex(int i) {
+ OLED_print_character(int_to_hex1(i >> 4));
+ OLED_print_character(int_to_hex1(i));
+}
+
+// OLED print character of 6*9 font
+// ch: character
+void OLED_print_character(char ch) {
+static char font[0x80][OLED_FONT_SIZE_Y] = {
+ { 0x90, // 1--1---- 0x00 NUL
+ 0xd0, // 11-1----
+ 0xb0, // 1-11----
+ 0x90, // 1--1----
+ 0x20, // --1-----
+ 0x20, // --1-----
+ 0x20, // --1-----
+ 0x38, // --111---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0x60, // -11----- 0x01 SOH
+ 0x80, // 1-------
+ 0x40, // -1------
+ 0x20, // --1-----
+ 0xc0, // 11------
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x38, // --111---
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0x60, // -11----- 0x02 STX
+ 0x80, // 1-------
+ 0x40, // -1------
+ 0x20, // --1-----
+ 0xc0, // 11------
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x10, // ---1----
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0xe0, // 111----- 0x03 ETX
+ 0x80, // 1-------
+ 0xe0, // 111-----
+ 0x80, // 1-------
+ 0xe0, // 111-----
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x10, // ---1----
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0xe0, // 111----- 0x04 EOT
+ 0x80, // 1-------
+ 0xe0, // 111-----
+ 0x80, // 1-------
+ 0xe0, // 111-----
+ 0x38, // --111---
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x38, // --111---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0xe0, // 111----- 0x05 ENQ
+ 0x80, // 1-------
+ 0xe0, // 111-----
+ 0x80, // 1-------
+ 0xf0, // 1111----
+ 0x48, // -1--1---
+ 0x58, // -1-11---
+ 0x38, // --111---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0x40, // -1------ 0x06 ACK
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xe0, // 111-----
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x30, // --11----
+ 0x28, // --1-1---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0xc0, // 11------ 0x07 BEL
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xc0, // 11------
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xc0, // 11------
+ 0x20, // --1-----
+ 0x20, // --1-----
+ 0x38, // --111---
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0xc0, // 11------ 0x08 BS
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xc0, // 11------
+ 0xb8, // 1-111---
+ 0xe0, // 111-----
+ 0x10, // ---1----
+ 0x08, // ----1---
+ 0x30, // --11----
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0xa0, // 1-1----- 0x09 HT
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xe0, // 111-----
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xb8, // 1-111---
+ 0x10, // ---1----
+ 0x10, // ---1----
+ 0x10, // ---1----
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0x80, // 1------- 0x0a LF
+ 0x80, // 1-------
+ 0x80, // 1-------
+ 0xf8, // 11111---
+ 0x20, // --1-----
+ 0x38, // --111---
+ 0x20, // --1-----
+ 0x20, // --1-----
+ 0x00, // --------
+ },
+ { 0xa0, // 1-1----- 0x0b VT
+ 0xa0, // 1-1-----
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+ { 0x40, // -1------ 0x7e ~
+ 0xa8, // 1-1-1---
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+ },
+ { 0xc0, // 11------ 0x7f DEL
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xa0, // 1-1-----
+ 0xc0, // 11------
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+ 0x20, // --1-----
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+ 0x00, // --------
+ },
+ };
+
+ switch(ch) {
+ case 0x0a: // LF
+ OLED_cursor_y += OLED_FONT_SIZE_Y;
+ if(OLED_cursor_y > OLED_ROW_MAX - OLED_FONT_SIZE_Y) {
+ OLED_cursor_y = 0;
+ }
+ break;
+
+ case 0x0d: // CR
+ OLED_cursor_x = 0;
+ break;
+
+ default:
+ // print a font
+ OLED_set_column_address(OLED_cursor_x, OLED_cursor_x + OLED_FONT_SIZE_X - 1);
+ OLED_set_row_address(OLED_cursor_y, OLED_cursor_y + OLED_FONT_SIZE_Y - 1);
+ OLED_write_ram_command();
+ for(int i = 0; i < OLED_FONT_SIZE_Y; ++i) {
+ for(int j = 0x80; j > (0x80 >> OLED_FONT_SIZE_X); j >>= 1) {
+ OLED_write_pixel(font[ch][i] & j);
+ }
+ }
+ // increment cursor position
+ OLED_cursor_x += OLED_FONT_SIZE_X;
+ if(OLED_cursor_x > OLED_COLUMN_MAX - OLED_FONT_SIZE_X) {
+ OLED_cursor_x = 0;
+ OLED_cursor_y += OLED_FONT_SIZE_Y;
+ if(OLED_cursor_y > OLED_ROW_MAX - OLED_FONT_SIZE_Y) {
+ OLED_cursor_y = 0;
+ }
+ }
+ }
+
+}