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：

c 复制代码

&ecspi1 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_ecspi1>;

    fsl,spi-num-chipselects = <2>;
    cs-gpios = <&gpio4 26 GPIO_ACTIVE_LOW>, <&gpio4 24 GPIO_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：

c 复制代码

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：

c 复制代码

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

然后上传到开发板的/root目录下：

c 复制代码

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：

c 复制代码

void dc_pin_init(int number)
{
	char cmd[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);	
}

void oled_set_dc_pin(int val)
{
	char cmd[100];
	sprintf(cmd, "echo %d > /sys/class/gpio/gpio%d/value", val, dc_pin_num);
	system(cmd);	
}

void dc_pin_exit(int number)
{
    char cmd[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 和消除高开销操作。

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：

修改 dc_pin_init，提前打开文件。
修改 oled_set_dc_pin，直接写文件描述符。

c 复制代码

static int fd_dc_value; // 定义为静态全局变量

void dc_pin_init(int number) {
    char cmd[100];
    char path[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);
}

void oled_set_dc_pin(int val) {
    if (val) write(fd_dc_value, "1", 1);
    else     write(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。

c 复制代码

void OLED_DIsp_Set_Pos(int x, int y) {
    unsigned char buf[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 DC
    spi_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。