前面七篇教程里 我们手头的小蓝板经历了： 点灯、读按键、外部中断、PWM呼吸、串口发消息、定时器闹钟以及 ADC 测电压 但是不知道大家有没有发现一个大问题： 不管我们测出了什么好玩的数据 每次都必须拿一根 USB 线连着电脑 靠电脑上的串口助手才能看得到（ 现实里的智能手环、电子秤、温度计 怎么可能天天屁股后面拖着一台电脑呢？
今天 我们就来给单片机装上一张真正属于它自己的“小脸蛋”——0.96 寸 I2C OLED 显示屏！(｡･ω･｡)ﾉ♡
先来聊聊今天的主角：淘宝上几块钱就能买到的 4 针 0.96 寸 OLED 屏幕 看图 
它身上只有可怜兮兮的 4 根引脚：
- “VCC”：接 3.3V（或者 5V）
- “GND”：接地
- “SCL”：I2C 时钟线
- “SDA”：I2C 数据线
肯定有细心的小伙伴要问啦：“既然是 I2C 屏幕 为什么我们不用 STM32 自带的硬件 I2C 呢？” 这里要先给新手朋友们科普一个在嵌入式圈子里人尽皆知的大坑：( >﹏<。) “STM32F103 的硬件 I2C 内部设计有历史遗留的硬件缺陷！极其容易在等待标志位的时候莫名其妙死锁卡死！” 所以不管是做大创、打电赛还是做商业项目 共识基本都是：在 F103 上能用【软件模拟 I2C】 就绝对不用硬件 I2C！ 而且模拟 I2C 还有一个巨大的爽点：板子上随便挑两个你看着顺眼的 GPIO 引脚都能驱动 自由度直接拉满喵~
再来聊聊今天的驱动代码来源—— 这里必须要大声致敬一下带无数人入门单片机的白月光老师【江协科技】！ 本篇教程使用的驱动底层就是源自江协老师超经典的 0.96 寸 OLED 驱动库（向江科大致敬喵~ (✧ω✧)）！ 不过江协老师当年讲的是老款标准库（SPL） 很多刚用 CubeMX + HAL 库的新手移植的时候到处报错 所以今天我就把它完整适配成了【HAL 库版】 保证大家无脑放进工程就能直接跑！
等等！在动手接线之前 我们先来搞懂两个面试、考试和吹水最常被问到的核心硬核原理： 为什么 I2C 规定必须用开漏输出？以及它的通信时序到底是怎么走的？
零、 两个核心原理大揭秘
1. 为什么 I2C 必须使用“开漏输出（Open-Drain）”？
还记得第二篇讲 GPIO 时我们科普过的“推挽输出 vs 开漏输出”吗？ 推挽输出有强驱动能力 能主动输出 3.3V（高电平）和 0V（低电平）； 而开漏输出只能输出 0V（接地） 想输出 3.3V 必须在外面挂一个“上拉电阻”拉上去！
那为什么 I2C 这么讲究 偏偏要用开漏输出呢？核心原因有两个：
第一点：防止短路烧芯片（线与逻辑） I2C 是一根总线挂多个设备的（一主多从） 也就是说同一根 SDA 数据线上可能连着单片机、OLED 屏幕、温湿度传感器好几个设备！ 如果是“推挽输出”：万一单片机想发 1（引脚接 3.3V电源） 此时屏幕正好在发 ACK 应答 0（引脚接地 GND） 两个引脚连在同一根线上 3.3V 电源和 GND 直接内部短路！瞬间产生大电流 芯片当场冒烟暴毙！ 而“开漏输出 + 外部上拉”就聪明极了：所有设备都只能“拉低到地（0）” 或者“放手不干（由上拉电阻拉到 3.3V）” 任何一个人拉低 总线就是 0；只有所有人都放手 总线才是 1！这就叫“线与” 就算两个人同时抢着说话 也绝对不会短路烧芯片喵~
第二点：实现真正的双向通信（随时可以接收数据） 因为是开漏输出 单片机只要输出 1（松开引脚） 这个引脚就会进入高阻浮空态 此时不用在代码里来回切换输入/输出模式 单片机直接去读取引脚电平 就能读到屏幕返回给我们的数据啦！ (PS：你买的 4 针 OLED 模块背面其实已经焊接好了两颗 4.7k 的贴片上拉电阻 所以即便你配置成开漏模式 也能正常工作哦！)
2. 看懂 I2C 的通信节拍：四大时序
看图 
I2C 只有两根线 它传数据靠的是极其严格的时序逻辑：
- 起始信号（Start）： SCL（时钟线）保持高电平时 SDA（数据线）突然从高电平跳变到低电平 代码对应：
void OLED_I2C_Start(void)
{
OLED_W_SDA(1);
OLED_W_SCL(1);
OLED_W_SDA(0); // SCL高电平期间，SDA由高变低
OLED_W_SCL(0);
}数据传输与有效性（Data Transfer）： SCL 是节拍器 规定非常死： “SCL 为低电平期间 允许 SDA 改变电平（写下一位数据）；” “SCL 为高电平期间 SDA 必须保持稳定绝对不能乱动！” 一个字节有 8 位（高位先行 MSB 比如从 0x80 开始判断） SCL 跳动 8 次 就传完了 8 个位！
应答信号（ACK / NACK）： 发完 8 个位后 主机在第 9 个时钟周期松开 SDA（交出话筒） 从机如果收到了 就会在第 9 个脉冲期间把 SDA 往下拉低（0） 表示：“收到啦 主人请继续讲喵~”（ACK）； 如果没人理你 SDA 依然被电阻拉高（1） 那就是非应答（NACK） (注：在给 0.96寸 OLED 写命令和数据时 由于屏幕是被动接收 我们通常多发一个时钟把 ACK 忽略过去就行啦)
停止信号（Stop）： SCL（时钟线）保持高电平时 SDA（数据线）突然从低电平跳变到高电平！ 代码对应：
void OLED_I2C_Stop(void)
{
OLED_W_SDA(0);
OLED_W_SCL(1);
OLED_W_SDA(1); // SCL高电平期间，SDA由低变高
}原理彻底打通啦！是不是感觉看底层代码像看漫画一样亲切了？(=´ω`=)
接线准备（这次我们挑两个很顺眼的引脚）：
- OLED 的 VCC -> 接单片机 3.3V
- OLED 的 GND -> 接单片机 GND
- OLED 的 SCL -> 接单片机 PB8
- OLED 的 SDA -> 接单片机 PB9
接下来打开我们熟悉的 cubemx！ 老规矩选好 c8t6 配好时钟和调试口 在右侧芯片图上 点击 PB8 和 PB9 统统配置为“GPIO_Output”！ 在左侧 System Core -> GPIO 里 选中它俩： GPIO output level 选 High（默认拉高） GPIO mode 选 Output Open Drain（开漏输出！） Maximum output speed 选 High（高速）
配置好工程 点击生成代码 打开 Keil 工程！
接下来就是最关键的“调库侠移植大法”啦！ 我们需要三个小文件（我已经放在本篇配套源码的工程里啦）：
- OLED.c（屏幕控制核心驱动）
- OLED.h（函数声明）
- OLED_Font.h（字库）
把这三个文件复制到你工程的 Core/Src 和 Core/Inc 目录下 并在 Keil 左侧工程树里把 OLED.c 添加进来 什么？你说你不会添加？看图 5 和图 6： 
打开 OLED.c 可以看到最顶部有两行引脚宏定义： #define OLED_W_SCL(x) HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_8, x) #define OLED_W_SDA(x) HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_9, x) 如果你接的不是 PB8 和 PB9 只要在这里改成你自己接的引脚就好啦 简直比喝奶茶还简单喵~
移植完毕！现在打开 main.c 在最上面引入头文件：
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "OLED.h"
/* USER CODE END Includes */然后在 USER CODE BEGIN 2 里面 就可以爽快地调用江协老师封装好的全套 API 啦：
/* USER CODE BEGIN 2 */
OLED_Init(); // 初始化小屏幕（会自动清屏）
// 在第 1 行第 1 列显示字符串
OLED_ShowString(1, 1, "Hello World!");
// 在第 2 行第 1 列显示博客名
OLED_ShowString(2, 1, "reiatsushi.com");
// 在第 3 行第 1 列显示数字
OLED_ShowString(3, 1, "STM32 OK!");
/* USER CODE END 2 */
编译 下载 烧录！ 拔掉单片机跟电脑的所有连线 只要随便插一个充电宝或者电池给单片机供电 看一眼那块 0.96 寸的小玻璃片：
哇！黑底屏幕上 清晰锐利地亮起了白色的文字！(✧ω✧) 这一刻 单片机终于不用再被电脑的串口助手绑架 成为了一台真正独立运转的掌上小设备！ 有了屏幕 以后我们上一篇测出来的 ADC 电压、第六篇的秒数 都可以直接实时在小屏幕上刷新显示啦！
什么？你说你想手写一个带有i2c的驱动程序？如果是OLED的话算了吧 可以试试写mpu6050 由于我手上没有mpu6050的芯片 以后再说啦！
完结撒花！(=^･ω･^=) 快去给你的小单片机画上第一句helloworld~
💻 本教程完整工程源码已开源：
👉 TomSorachan/stm32-hal-tutorials