news 2026/4/2 5:45:35

20260125 - Linu驱动学习笔记:SPI-OLED测试

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张小明

前端开发工程师

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20260125 - Linu驱动学习笔记:SPI-OLED测试

SPI-OLED测试

OLED的D/C引脚电平逻辑:

电平状态模式名称作用描述例子
低电平 (Low / 0)Command (命令)写入控制寄存器,设置屏幕的工作状态。设置亮度、开启滚动、设置起始页。
高电平 (High / 1)Data (数据)写入显存 (GDDRAM),直接改变屏幕显示的图像。发送图片点阵、发送字符字模。

设备树定义:

&ecspi1{pinctrl-names="default";pinctrl-0=<&pinctrl_ecspi1>;fsl,spi-num-chipselects=<2>;cs-gpios=<&gpio426GPIO_ACTIVE_LOW>,<&gpio424GPIO_ACTIVE_LOW>;status="okay";oled:oled{compatible="spidev";reg=<0>;spi-max-frequency=<10000000>;};};

D/C引脚接在了GPIO4_20,即116号引脚,在APP程序中控制即可,不需要写进驱动。

因此可直接使用内核通用SPI驱动spidev.c。

首先,在内核目录中打开menuconfig:

book@100ask:~/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88$ make menuconfig

搜索SPIDEV:

搜索结果:

之前已经被设置为了M,因此会被编译成模块:

book@100ask:~/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88$ make modules

然后上传到开发板的/root目录下:

book@100ask:~/100ask_imx6ull-sdk/Linux-4.9.88$ adb push drivers/spi/spidev.ko/root

在APP程序中D/C引脚初始化及控制函数:

voiddc_pin_init(intnumber){charcmd[100];sprintf(cmd,"echo %d > /sys/class/gpio/export",number);system(cmd);sprintf(cmd,"echo out > /sys/class/gpio/gpio%d/direction",number);system(cmd);}voidoled_set_dc_pin(intval){charcmd[100];sprintf(cmd,"echo %d > /sys/class/gpio/gpio%d/value",val,dc_pin_num);system(cmd);}voiddc_pin_exit(intnumber){charcmd[100];sprintf(cmd,"echo %d > /sys/class/gpio/unexport",number);system(cmd);![image-20260116135634897](C:\Users\Admin\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20260116135634897.png)}

实验结果:

屏幕显示数据的速率肉眼可见地缓慢,性能太差。原因分析:

**设置位置 (OLED_DIsp_Set_Pos)**时:

  • 它内部调用了3 次oled_write_cmd_data
  • 每次oled_write_cmd_data都会:
    • 执行system("echo ...")创建进程,很慢
    • 执行write(fd_spidev, &uc_data, 1)1 字节写入
  • 小计:发 3 字节命令,却搞了 3 次进程创建 + 3 次 1 字节写。

发送数据 (oled_write_datas)时

  • 执行oled_set_dc_pin(1):又是一次system()创建进程)。
  • 执行write(fd, buf, 8)8 字节写

总计:显示一个8bitx16bit字符,一共执行了:

  • 8 次进程创建(system调用)
  • 6 次 1 字节写入(设置坐标)
  • 2 次 8 字节写入(实际像素数据)

优化 OLED 性能的核心思路:减少系统调用次数消除高开销操作

目前代码中, 导致性能低的最大原因是system()函数,其次是碎片化的write()操作

system()函数优化步骤:

  1. 修改dc_pin_init,提前打开文件。
  2. 修改oled_set_dc_pin,直接写文件描述符。
staticintfd_dc_value;// 定义为静态全局变量voiddc_pin_init(intnumber){charcmd[100];charpath[100];dc_pin_num=number;sprintf(cmd,"echo %d > /sys/class/gpio/export",number);system(cmd);sprintf(cmd,"echo out > /sys/class/gpio/gpio%d/direction",number);system(cmd);// 【关键优化】提前打开 value 文件sprintf(path,"/sys/class/gpio/gpio%d/value",number);fd_dc_value=open(path,O_WRONLY);}voidoled_set_dc_pin(intval){if(val)write(fd_dc_value,"1",1);elsewrite(fd_dc_value,"0",1);}

其次是 oled_write_cmd_data,目前每写 1 字节就要切换一次 DC 引脚并执行一次 write。

优化逻辑:尽量将连续的命令或连续的数据打包在一起发送。

优化Set_Pos函数:

原函数执行了 3 次write,可以合并为 1 次。

voidOLED_DIsp_Set_Pos(intx,inty){unsignedcharbuf[3];buf[0]=0xb0+y;buf[1]=(x&0x0f);buf[2]=((x&0xf0)>>4)|0x10;oled_set_dc_pin(0);// 只切换一次 DCspi_write_datas(buf,3);// 一次性发送 3 字节命令}

优化后,瞬间显示一整帧字符,无卡顿、无闪烁。

之后再试试显存缓冲区 (Frame Buffer)的优化路线。

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