底层控制器指令 (最核心的命令)

这是直接驱动OLED屏幕工作的“机器语言”，绝大多数OLED屏幕都基于几种常见的控制器，其中最流行的是 SSD1306（单色，I2C/SPI接口）和 SH1106（兼容SSD1306指令，分辨率更高），这里我们以最常用的 SSD1306 (I2C接口) 为例。

这些命令通常通过I2C或SPI总线发送,前面会跟着一个控制字节（对于I2C，0x00表示写入命令，0x40表示写入数据）。

初始化命令序列

要让一个OLED屏幕工作,首先要发送一整套初始化命令，这是一个典型的SSD1306初始化流程：

// 典型的SSD1306初始化命令列表 (通过I2C发送)
// 每个命令前面都要加上 0x00 (I2C控制字节，表示写命令)
// 1. 关闭显示
0x00, 0xAE
// 2. 设置时钟分频率/振荡器频率
0x00, 0xD5, 0x80, 0x80 // [D5] Set Display Clock Divide Ratio/Oscillator Frequency, [80] Recommended Value
// 3. 设置多路复用率
0x00, 0xA8, 0x3F // [A8] Set Multiplex Ratio, [3F] For 128x64, 0x7F for 128x32
// 4. 设置显示偏移
0x00, 0xD3, 0x00 // [D3] Set Display Offset, [00] No offset
// 5. 设置起始行 (通常从0开始)
0x00, 0x40 // [40] Set Display Start Line
// 6. 电荷泵设置
0x00, 0x8D, 0x14 // [8D] Set Charge Pump, [14] Enable
// 7. 设置内存地址模式 (水平地址模式最常用)
0x00, 0x20, 0x00 // [20] Set Memory Addressing Mode, [00] Horizontal Addressing Mode
// 8. 设置列地址范围
0x00, 0x21, 0x00, 0x7F // [21] Set Column Address, [00] Start Column (0), [7F] End Column (127)
// 9. 设置页地址范围
0x00, 0x22, 0x00, 0x07 // [22] Set Page Address, [00] Start Page (0), [07] End Page (7 for 128x64)
// 10. 设置显示开启/对比度
0x00, 0xA1, // [A1] Set Segment Re-map (column 127 is mapped to SEG0)
0x00, 0xC8, // [C8] Set COM Output Scan Direction (remap, COM63 to COM0)
0x00, 0xA6, // [A6] Set Normal Display (not inverted)
0x00, 0xA8, 0x3F, // [A8] Set MUX Ratio
0x00, 0xD9, 0xF1, // [D9] Set Pre-charge Period
0x00, 0xDB, 0x40, // [DB] Set VCOMH Deselect Level
// 11. 开启显示
0x00, 0xAF

解读：

• 0xAE：关闭显示（在初始化完成前通常关闭，最后再开启）。
• 0xA8：设置多路复用率，决定了屏幕有多少行像素。0x3F代表64行（适用于128x64屏幕）。
• 0x20：设置内存寻址模式。0x00是水平寻址，这是最高效的模式，通常按行（页）填充数据。
• 0x21 和 0x22：最关键的两个命令，它们定义了你接下来要写入数据的区域（窗口）。0x21设置列地址（宽度），0x22设置页地址（高度），对于128x64屏幕，有128列和8页（每页8像素高）。
• 0xAF：开启显示。

常用功能命令

图形库函数 (开发者最常用的“命令”)

直接发送底层命令非常繁琐,开发者通常会使用封装好的图形库，如 U8g2、Adafruit SSD1306、LiquidCrystal_I2C (用于字符屏) 等，这些库将底层命令封装成了简单的函数。

以流行的 U8g2库 为例，这些就是你实际在代码中调用的“命令”。

初始化

#include <U8g2lib.h>
// 定义OLED连接方式 (I2C, SSD1306, 128x64)
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_HW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
void setup() {
  // 初始化OLED
  u8g2.begin();
}

显示控制命令

// 清空屏幕 (填充黑色)
u8g2.clearDisplay();
// 将缓冲区内容发送到屏幕并更新
u8g2.sendBuffer(); 
// 设置翻转显示 (0x00正常, 0x01旋转180度)
u8g2.setRot180(); // 或 u8g2.setFlipMode(1);
// 设置对比度 (0-255)
u8g2.setContrast(200); 

绘图命令

这些命令都在一个内存缓冲区中操作,最后调用 sendBuffer() 一并显示。

// 1. 绘制基本图形
// 画点 (x, y, 是否点亮)
u8g2.drawPixel(10, 20, 1); 
// 画线 (x1, y1, x2, y2)
u8g2.drawLine(0, 0, 127, 63);
// 画框 (x, y, width, height)
u8g2.drawFrame(10, 10, 50, 30);
// 画实心框 (x, y, width, height)
u8g2.drawBox(70, 10, 50, 30);
// 画圆 (x, y, radius)
u8g2.drawCircle(64, 32, 20);
// 画实心圆 (x, y, radius)
u8g2.fillCircle(64, 32, 15);
// 2. 绘制文本
// 设置字体 (U8g2提供了大量字体)
u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr); // 设置14号字体
// 在指定位置打印字符串 (x, y, "text")
u8g2.drawStr(0, 20, "Hello");
// 打印数字 (需要先将数字转为字符串)
char buf[10];
sprintf(buf, "%d", 12345);
u8g2.drawStr(0, 40, buf);
// 更高效的打印数字方法
u8g2.drawStr(0, 60, u8x8_u8toa(123, 3)); // 打印123，至少占3个字符宽度

硬件接口命令 (如何发送命令)

无论底层命令还是库函数,最终都要通过物理接口发送给OLED。

I2C 接口 (最常见)

• 原理: 两根线：SDA (数据线) 和 SCL (时钟线)。
• 命令发送: 发送一个控制字节，再发送命令字节。
  • 控制字节: 0x00 (表示写入命令) 或 0x40 (表示写入数据)。
  • 发送 0xAE (关闭显示) 命令：
    1. I2C开始信号
    2. 发送OLED的I2C地址 (通常是 0x3C 或 0x3D)
    3. 发送控制字节 0x00
    4. 发送命令字节 0xAE
    5. I2C停止信号
• 数据发送: 发送一个控制字节，再发送一个或多个数据字节。
  • 填充屏幕第一页的数据：
    1. 设置显示窗口 (通过底层命令 0x21, 0x22... 设为全屏)
    2. I2C开始信号
    3. 发送OLED的I2C地址
    4. 发送控制字节 0x40
    5. 连续发送128个字节的数据 (代表第一页128个像素的亮灭)
    6. I2C停止信号

SPI 接口 (速度更快，需要更多引脚)

• 原理: 通常需要4根线：SCLK (时钟), SDIN (MOSI, 数据输入), DC (数据/命令选择), CS (片选)。
• 命令/数据选择: 通过 DC 引脚的电平来区分当前发送的是命令还是数据。
  • DC = LOW: 接下来发送的是命令。
  • DC = HIGH: 接下来发送的是数据。
• 发送过程:
  • 发送命令：拉低 CS -> 拉低 DC -> 通过 SDIN 发送命令字节 -> 拉高 CS。
  • 发送数据：拉低 CS -> 拉高 DC -> 通过 SDIN 连续发送数据字节 -> 拉高 CS。

对于绝大多数开发者来说,你只需要了解和使用层面二（图形库函数）即可，只有在需要移植驱动、或者对性能有极致要求时，才需要深入研究层面一（底层指令）和层面三（硬件接口）。