SSD1306 OLED驱动芯片 详细介绍（使用I2C）

1 简介
SSD1306是一款带控制器的用于OLED点阵图形显示系统的单片CMOS OLED/PLED驱动器。它由128个SEG（列输出）和64个COM（行输出）组成。该芯片专为共阴极OLED面板设计。

SSD1306内置对比度控制器、显示RAM（GDDRAM）和振荡器，以此减少了外部元件的数量和功耗。该芯片有256级亮度控制。数据或命令由通用微控制器通过硬件选择的6800/8000系通用并行接口、I2C接口或==SPI（串行外围接口）==发送。该芯片适用于许多小型便携式应用，如手机副显示屏、MP3播放器和计算器等。

1.1 器件特性
分辨率：128 x 64 点阵
电源：对于集成逻辑电路，VDD=1.65V3.3V；对于面板驱动，VCC=7V至15V
点阵驱动：OLED驱动输出电压，最大15V；SEG最大源电流：100uA；COM最大汇电流：15mA；
256阶对比度亮度电流控制
内置128 x 64位SRAM显示缓冲区
引脚可选择的MCU接口：8位6800/8080串并接口、 3/4线串行外围接口、I2C接口
水平和垂直方向的屏幕保持连续滚动功能
RAM写同步信号
可编程帧速率和复用率
行重映射和列重映射
片内内置振荡器
COG和COF的芯片封装
工作温度范围广：-40°C至85°C

1.2 SSD1306结构介绍
内部结构图

引脚分配

2 选择I2C协议（MCU配置）
2.1 如何选用I2C/SPI协议
通过BS0、BS1和BS2引脚，控制写入协议。

2.2 MCU接口选择
SSD1306单片机接口由8个数据引脚和5个控制引脚组成。表8-1总结了不同接口模式下的引脚分配。在BS[2:0]引脚上通过硬件选择可以设置不同的MCU模式（BS[2:0]设置见表7-1）。

3 MCU I2C接口
3.1 基础配置
I2C总线包含从机地址位 SA0，由数据信号线（SDA）和时钟信号线（SCL）组成。SDA和SCL线都必须接上拉电阻，RES#用来初始化芯片。

IIC设备在数据传输之前都必须识别从机地址。SSD1306的从机地址有 0111100b 和 0111101b 两种，通过将 SA0(D/C#) 脚上拉到高电平可以设置从机地址第七位为 1，将 SA0(D/C#) 脚下拉到低电平可以设置从机地址第七位为 0。通过 SA0(D/C#) 脚的上拉和下拉来设置从机地址，从而令总线上可以存在最多2个SSD1306驱动器。

SDAOUT/D2和SDAIN/D1连接到一起作为SDA。SDAIN引脚必须连接到SDA，SDAOUT引脚可以不连接。当SDAOUT引脚不连接，应答信号将会被12C总线忽略。

3.2 写入时序
IIC写入时序如下所示：

主机先发起开始（START）信号，然后发送1byte首字节，包括从机地址(7位)和读写数据位(1位，最低位，0为写模式)，驱动器识别从机地址为本机地址之后，将会发出 应答信号(ACK) 。（首字节组成如下图所示）

主机收到从机（驱动器）的应答信号之后，随后传输1byte控制字节。一个控制字节主要由
CO 和 D/C# 位后面再加上六个0组成的。（控制字节组成如下图所示）
如果Co为0，后面传输的信息就只包含数据字节。
D/C# 位决定了下个数据字节是作为命令还是数据。D/C# 为0时，下一个数据被视为命令；DC# 为1时，下一个数据被视为显示数据，存储到GDDRAM中。

收到控制字节ACK信号之后，传输要写入的数据字节。

传输完毕之后主机发出结束（STOP）信号

3.3 读写控制
SSD1306通过 D/C# 和 R/W# 两位来确定：读/写数据，写命令和读状态四种通信行为。具体如下图，不再赘述：

4 指令详解
4.1 基础指令

设置对比度 （81H+A[7:0]）
  这是一条双字节指令，由第二条指令指定要设置的对比度级数。
  A[7:0] 从 00H~FFH 分别指定对比度为 1~256 级。SEG（段）输出的电流大小随对比度级数的增加而增加。

设置全屏全亮 （A4H / A5H）
  这是一条单字节指令，用于开关屏幕全亮模式。
  A4H 设置显示模式为正常模式，此时屏幕输出GDDRAM中的显示数据。
  A5H 设置显示模式为全亮模式，此时屏幕无视GDDRAM中的数据，并点亮全屏（用此指令作为第一条指令，点亮OLED屏幕）。
  通过A5H设置全屏点亮之后可以通过A4H来回复正常显示。

设置正常/反转显示 （A6H / A7H）
  这是一条单字节指令，用于设置屏幕显示
  A6H 设置显示模式为 1亮0灭，而 A7H 设置显示模式为 0亮1灭

开关显示屏 （AEH / AFH）
  这是一条单字节指令。
  AEH 关闭屏幕，而 AFH 开启屏幕。
  屏幕关闭时，所有SEG和COM的输出被分别置为Vss和高阻态。

4.2 地址指令

设置GDDRAM寻址模式 （20H+A[1:0]）
  这是一条双字节指令，由 A[1:0] 指定要设置的地址模式。
  A[1:0]=00b时为水平地址模式；A[1:0]=01b时为垂直地址模式；A[1:0]=10b时为页地址模式；A[1:0]=11b时为无效指令；
  由于第二条指令前6位值无规定，所以直接用0替代，得到：00H-水平；01H-垂直；02H页