STC15系列單片機利用硬件SPI可以提高顯示速度一倍

ID:328014 · 發表于 2018-8-9 03:28

買了1塊SPI接口的OLED屏。
商家提供的51下的驅動代碼是軟件模擬SPI的方式實現的。
雖然速度上基本上可以達到應用的要求了，但是出于實驗的目的，周末研究了一下15系列硬件SPI，改寫了一下驅動，并且比較了利用軟硬兩種SPI之間的差距。發現利用硬件SPI至少可以提高顯示速度50%以上的效率。

看來以后在條件允許的情況下，多利用硬件SPI對程序的執行效率的提高是很有幫助的。

具體思路如下：
1.改寫驅動代碼
將往OLED屏寫入字節的函數改為硬件SPI方式寫入。
用_HARD_SPI_宏來切換軟硬SPI接口

#ifdef _HARD_SPI_
void OLED_WR_Byte(u8 dat, u8 cmd)
{
if(cmd)
OLED_DC_Set();
else
OLED_DC_Clr();
SPDAT = dat;
while(!(SPSTAT&SPIF));
SPSTAT = SPIF | WCOL;
OLED_DC_Set();
}
#else
void OLED_WR_Byte(u8 dat,u8 cmd)
{
u8 i;
if(cmd)
OLED_DC_Set();
else
OLED_DC_Clr();
OLED_CS_Clr();
for(i=0;i<8;i++)
{
OLED_SCLK_Clr();
if(dat&0x80)
{
OLED_SDIN_Set();
}
else
{
OLED_SDIN_Clr();
}
OLED_SCLK_Set();
dat<<=1;
}
OLED_CS_Set();
OLED_DC_Set();
}
#endif

復制代碼

2.在main函數中對顯示函數調用10000次
在循環調用前清除計數器并打開定時中斷（定時器設定為1ms，晶振主頻為30M）
定時中斷負責計數。
10000次顯示結束后輸出定時中斷計數器的值。
以下是main.c

#include "STC15W4Kxxs4.h"
#include "__c_param__.h"
#include "display.h"
#include "resource.h"
unsigned long ulCount = 0;
void timer0_int (void) interrupt 1
{
ulCount++;
}
void Timer0Init(void) //1毫秒@30.000MHz
{
AUXR |= 0x80; //定時器時鐘1T模式
TMOD &= 0xF0; //設置定時器模式
TL0 = 0xD0; //設置定時初值
TH0 = 0x8A; //設置定時初值
TF0 = 0; //清除TF0標志
TR0 = 1; //定時器0開始計時
}
void main()
{
int i;
unsigned char col,row;
Timer0Init();
initial_lcd();
clear_screen();
display_graphic_Nx8M(1,1, dabai, 0, 128, 8);
ulCount = 0;
EA = 1;
ET0 = 1; //Timer0中斷允許
//顯示10000次 17*32大小的數字
for(i = 0; i < 10000; i++)
{
display_graphic_Nx8M((i%2)*FONT_LARGE_H+1,1, font17x32, i % FONT_LARGE_C, FONT_LARGE_W, FONT_LARGE_H);
// display_graphic_Nx8M(1,1, dabai, 0, 128, 8);
// display_graphic_Nx8M((i%8),1,font7x8, i % FONT_SMALL_C, FONT_SMALL_W, FONT_SMALL_H);
}
ET0 = 0; //Timer0中斷允許
EA = 0;
clear_screen();
col = 1;
row = 4;
display_graphic_Nx8M(row,col, font11x24, (ulCount / 1000000) % 10, FONT_BIG_W, FONT_BIG_H);
col += FONT_BIG_W;
display_graphic_Nx8M(row,col, font11x24, (ulCount / 100000) % 10, FONT_BIG_W, FONT_BIG_H);
col += FONT_BIG_W;
display_graphic_Nx8M(row,col, font11x24, (ulCount / 10000) % 10, FONT_BIG_W, FONT_BIG_H);
col += FONT_BIG_W;
display_graphic_Nx8M(row,col, font11x24, (ulCount / 1000) % 10, FONT_BIG_W, FONT_BIG_H);
col += FONT_BIG_W;
display_graphic_Nx8M(row,col, font11x24, (ulCount / 100) % 10, FONT_BIG_W, FONT_BIG_H);
col += FONT_BIG_W;
display_graphic_Nx8M(row,col, font11x24, (ulCount / 10) % 10, FONT_BIG_W, FONT_BIG_H);
col += FONT_BIG_W;
display_graphic_Nx8M(row,col, font11x24, (ulCount) % 10, FONT_BIG_W, FONT_BIG_H);
while(1);
}

復制代碼

最后結果：
顯示17x32大小數字時    硬件SPI：3605ms       軟件SPI：8030ms       提高：56.3%
顯示128x64大小的圖像    硬件SPI：22458ms       軟件SPI：51544ms    提高：56.4%
顯示7x8大小的數字          硬件SPI：597ms          軟件SPI：1156ms       提高：48.4%

對比測試的視頻

彈來彈去的時間顯示。