4、像素操作基础：设置页地址与列地址、写数据到GDDRAM、单像素点亮与熄灭、全屏填充测试

好，咱们今天聊点实在的。

OLED屏驱动，说白了就是跟一块显存打交道。这块显存叫GDDRAM，你往里面写什么，屏幕上就显示什么。听起来简单吧？但很多新手一上来就被各种地址、页、列搞晕了。

我刚开始做这个的时候也踩过坑。有一次调了半天屏幕不亮，最后发现是页地址设错了。嗯，咱们今天就把这些基础操作彻底讲透。

4.1 理解GDDRAM的组织结构

先说说GDDRAM长什么样。

SSD1306这款驱动芯片，内部有128×64位的GDDRAM。但注意，它不是按我们习惯的「行×列」来组织的，而是分成了8页。

为什么是8页？因为每页对应8行像素。64行 ÷ 8 = 8页，刚好。

页号	对应行范围	列范围
Page 0	第0~7行	第0~127列
Page 1	第8~15行	第0~127列
Page 2	第16~23行	第0~127列
...	...	...
Page 7	第56~63行	第0~127列

你想想看，每次写数据，其实是在写某一页的某一列。一个字节8位，正好对应一页里的8行像素。

举个例子：你往Page 0、Column 0写一个0xFF，那屏幕左上角8个像素全亮。写0x01，就只有最下面那一个像素亮。

4.2 设置页地址与列地址

操作GDDRAM之前，必须先告诉芯片：你要写哪一页、哪一列。

这就像在Excel里填数据，你得先选中单元格。

4.2.1 设置页地址

页地址通过命令0xB0~0xB7来设置。0xB0对应Page 0，0xB1对应Page 1，以此类推。

// 设置页地址为 Page 2
void OLED_SetPage(uint8_t page) {
    if(page > 7) page = 7;  // 防止越界
    OLED_WriteCmd(0xB0 | page);
}

这里有个小细节：0xB0的低4位是页号。所以0xB0 | page，page范围0~7，刚好对应8页。

4.2.2 设置列地址

列地址分两步：高4位和低4位。

为什么这么麻烦？因为列地址范围是0~127，需要7位来表示。但SSD1306的命令格式限制，只能一次传4位数据。

// 设置列地址为 col (0~127)
void OLED_SetColumn(uint8_t col) {
    if(col > 127) col = 127;
    OLED_WriteCmd(0x10 | (col >> 4));  // 高4位
    OLED_WriteCmd(0x00 | (col & 0x0F)); // 低4位
}

我个人习惯把这两个操作封装成一个函数：

void OLED_SetPosition(uint8_t page, uint8_t col) {
    OLED_SetPage(page);
    OLED_SetColumn(col);
}

4.3 写数据到GDDRAM

地址设好了，接下来就是写数据。

写数据用命令0x40（其实这个命令可以省略，因为上电后默认就是写数据模式）。但为了保险，我一般都会显式设置一下。

void OLED_WriteData(uint8_t data) {
    // 假设你已经实现了I2C或SPI的底层发送函数
    // 这里以I2C为例
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(OLED_ADDR | 0x40);  // 0x40表示写数据
    I2C_SendByte(data);
    I2C_Stop();
}

// 批量写数据
void OLED_WriteDataBuf(uint8_t *buf, uint16_t len) {
    I2C_Start();
    I2C_SendByte(OLED_ADDR | 0x40);
    for(uint16_t i = 0; i < len; i++) {
        I2C_SendByte(buf[i]);
    }
    I2C_Stop();
}

注意看，写数据和写命令的区别就在那个0x40上。写命令是0x00，写数据是0x40。这个搞错了，屏幕不会有任何反应。

4.4 单像素点亮与熄灭

现在咱们来点一个像素。

点像素的思路是这样的：

1. 计算出这个像素所在的页和列
2. 读取当前GDDRAM中该位置的值（注意，SSD1306不支持读操作，所以你得在MCU内存里维护一个显存副本）
3. 修改对应的位
4. 写回GDDRAM

为什么要维护显存副本？因为SSD1306不支持从GDDRAM读数据。你没法「读-改-写」，只能「记-改-写」。

// 在MCU内存中维护的显存副本
uint8_t OLED_Buffer[8][128];  // 8页 × 128列

// 点亮一个像素
void OLED_DrawPixel(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t color) {
    if(x >= 128 || y >= 64) return;  // 边界检查
    
    uint8_t page = y / 8;      // 计算页号
    uint8_t bit  = y % 8;      // 计算位位置 (0~7)
    uint8_t col  = x;          // 列号就是x坐标
    
    if(color) {
        // 点亮：置1
        OLED_Buffer[page][col] |= (1 << bit);
    } else {
        // 熄灭：清0
        OLED_Buffer[page][col] &= ~(1 << bit);
    }
    
    // 写回GDDRAM
    OLED_SetPosition(page, col);
    OLED_WriteData(OLED_Buffer[page][col]);
}

这里有个关键点：bit的计算。y % 8得到0~7，对应8行。但注意，SSD1306的位顺序是：bit0对应页内最下面一行，bit7对应最上面一行。

举个例子：y=0，bit=0，对应Page 0的最下面一行。y=7，bit=7，对应Page 0的最上面一行。

4.5 全屏填充测试

写完了单像素操作，咱们来做个全屏填充测试。这是调试屏幕时最常用的手段——看看屏幕能不能正常点亮所有像素。

// 全屏填充
void OLED_Fill(uint8_t data) {
    for(uint8_t page = 0; page < 8; page++) {
        OLED_SetPage(page);
        OLED_SetColumn(0);
        
        // 连续写128个字节
        for(uint8_t col = 0; col < 128; col++) {
            OLED_WriteData(data);
            OLED_Buffer[page][col] = data;  // 同步更新缓冲区
        }
    }
}

// 全屏点亮测试
void OLED_FillTest(void) {
    OLED_Fill(0xFF);  // 全亮
    delay_ms(1000);
    OLED_Fill(0x00);  // 全灭
    delay_ms(1000);
    OLED_Fill(0xAA);  // 棋盘格效果
    delay_ms(1000);
    OLED_Fill(0x55);  // 反相棋盘格
    delay_ms(1000);
}

全屏填充0xFF，如果屏幕上有坏点，一眼就能看出来。0xAA和0x55的交替显示，可以检查相邻像素之间有没有短路或串扰。

我记得有一次做批量测试，发现一批屏幕在填充0xAA时出现竖条纹。排查下来是柔性排线接触不良导致的。全屏填充测试帮我快速定位了问题。

4.6 综合示例：画一个十字

最后，咱们把今天学的知识串起来，画一个十字：

void OLED_DrawCross(void) {
    // 先清屏
    OLED_Fill(0x00);
    
    // 画水平线：y=32，x从0到127
    for(uint8_t x = 0; x < 128; x++) {
        OLED_DrawPixel(x, 32, 1);
    }
    
    // 画垂直线：x=64，y从0到63
    for(uint8_t y = 0; y < 64; y++) {
        OLED_DrawPixel(64, y, 1);
    }
}

运行这段代码，屏幕上会出现一个十字。如果十字歪了或者断了，说明你的坐标计算或者页地址设置有误。

好了，像素操作的基础就这些。说白了就是三件事：设地址、写数据、维护缓冲区。下一章咱们会讲如何用这些基础操作来绘制字符和汉字。

到时候见。