实验目的：了解OLED的原理，利用OLED显示各种字符实验工具：ISE Design Suite 14.3 + MATLAB + PCtoLCD2002完美版(字模提取软件) 实验方案：1) 首先利用字模提取软件提取出所需要显示字符的十六进制编码 2) 再利用MATLAB将编码数据存进一个查找表中 3) 编写Verilog HDL代码，控制OLED的显示，包括SPI的写时序和写控制。查找手册，该OLED不支持读，只能写，写的数据包括命令数据和显示数据。1、OLED基本介绍OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示(Organic Electroluminescence Display, OELD）。因为具备轻薄、省电等特性，因此从2003年开始，这种显示设备在MP3播放器上得到了广泛应用，而对于同属数码类产品的DC与手机，此前只是在一些展会上展示过采用OLED屏幕的工程样品，还并未走入实际应用的阶段。与LED区别: LED用的是金属材料，而OLED用的是有机物材料；OLED不用灯光照射就能自主发光，而LED是要有背光灯照射才能看到东西。与LCD区别: OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。 图1.1 OLED结构图开发板Zedboard选用的OLED型号为UG-2832HSWEG04，如图1.2，其主要参数为：A、显示模式：无源矩阵B、显示颜色：单色（黑白）C、像素尺寸：128×32  图1.2 UG-2832HSWEG04图如图，该OLED一共有四页，Page0~Page3，每页大小为128×8，上述图没有重映射，为复位后默认映射。UG-2832HSWEG04的引脚定义见相关资料。这里讲一下原理图上用的几个引脚。OLED_VBAT: 电源控制脚，这里应该为低电平有效。注意，这里不直接对应OLED的VBAT引脚，在原理图上作为控制脚，为低的时 候将VCC3V3送入OLED。OLED_VDD : 同OLED_VBAT，低电平有效。OLED_RES: 复位脚，上电的时候拉低，复位一段时间再拉高OLED_DC: 数据命令选择脚OLED_SCLK和OLED_SDIN：串行时钟脚与串行数据脚。要让OLED正确的显示数据，需要与其通信，通信协议采用四线SPI协议，支持写模式，数据和命令均通过该协议传输。其时序如下： 图1.3 四线SPI通信协议可见，在时钟的下降沿可以改变数据，上升沿才采数据。写的初始化命令可以参考SSD1306的资料。2、字模提取要在OLED上正确地显示字符，需要将字符转化为OLED能正确识别的编码。OLED上的字符都是显示的点阵字符，因此需要用字模工具进行提取，这里选用的是PCtoLCD2002完美版(字模提取软件)。截图如下 图2.1 字模提取软件截图3、MATLAB生成查找表根据提取出来的字模，利用matlab生成查找表，形如以下的形式 查找表的前面部分是控制命令，后面的才是数据命令，上述的格式均用matlab生成，大大节约了一个一个手动输入所耗费的时间。由于MATLAB强大的功能，可以提前进行输出模拟，模拟图像如下： 图3.1 MATLAB模拟OLED显示4、OLED控制及显示为显示多组字符，选用一个按键进行选择当前显示那组字符。控制框图如下 图4.1 OLED显示控制框图最后代码的RTL视图如下。Mode_Sel模块选择此时那组数据进行显示，OLED_CONTROL模块控制SPI的时序及查找表的数据读取。Test_Led为辅助显示模块，用以指示当前选择的那组字符。 图4.2 OLED RTL显示控制框图实际显示效果如下： 图4.3 OLED 实际显示效果5、改进方向利用MATLAB生成查找表，过程仍然比较繁琐，下一步改进方向：利用rom初始化文件.coe，可以直接使用，生成的文件更方便。直接写硬件语言处理多组字符不是很方便，下一步改进方向：利用sopc完成。来源：去飘零的博客 |
