玩转u8g2 OLED库，一篇就够

1.前言

????最近博主听到QQ群里面问得比较多的问题：
????“博哥，有玩过OLED吗？”
????“博哥，有试过在ESP8266上调成功过SSD1306吗？”
????“博哥，OLED上显示天气信息怎么弄？”
????........
????诸如此类的问题，在博主看来，无非都是对OLED库用法的不熟悉甚至不了解。Arduino OLED库众多，博主也曾经介绍过一款 《博哥OLED系列》- 玩转SSD1306-12864 OLED Adafruit_GFX 和 Adafruit_SSD1306库。但是，博主今天要介绍的是目前Arduino平台上使用最广泛的OLED库 —— U8G2库，也是很多初学者容易懵逼的一个第三方库。目前在github上超过1K star，1800次commit，可以说维护热度很高，读者大可放心使用。
????至于这个库为什么这么火爆，请读者认真看完本博文自行评价，博主只能说功能真的很好很强大！！！！
????那么，博主首先立个flag，阅读完本篇博文的最终效果——读者以后在Arduino平台上开发OLED项目的时候，可以考虑U8G2库，并且知道U8G2库的具体用法，甚至可以能够当做工具书来翻阅。
????进入正文之前，博主要给读者灌输两个个非常重要的知识点：

• 其一 像素点点阵

OLED其实就是一个M x n 的像素点阵，想显示什么就得把具体位置的像素点亮起来。对于每一个像素点，有可能是1点亮，也有可能是0点亮；

• 其二 坐标系

????在坐标系中，左上角是原点，向右是X轴，向下是Y轴。

????希望读者能仔细理解这两个知识点。

2.U8g2简介

2.1 U8g2是什么

????U8g2是嵌入式设备的单色图形库，一句话简单明了。主要应用于嵌入式设备，包括我们常见的单片机；

2.2 U8g2支持的显示控制器

????U8g2支持单色OLED和LCD，包括以下控制器：SSD1305，SSD1306，SSD1309，SSD1322，SSD1325，SSD1327，SSD1329，SSD1606，SSD1607，SH1106，SH1107，SH1108，SH1122，T6963，RA8835，LC7981，PCD8544，PCF8812，HX1230 ，UC1601，UC1604，UC1608，UC1610，UC1611，UC1701，ST7565，ST7567，ST7588，ST75256，NT7534，IST3020，ST7920，LD7032，KS0108，SED1520，SBN1661，IL3820，MAX7219（有关完整列表，请参见 此处）。
????可以说，基本上主流的显示控制器都支持，比如我们常见的SSD1306 12864，读者在使用该库之前请查阅自己的OLED显示控制器是否处于支持列表中。

2.2 U8g2支持的Arduino主板

????可以说基本上所有Arduino API的主板都得到U8g2的支持。包括：

• Aruino Zero，Uno，Mega，Due，101，MKR Zero以及所有其他Arduino官方主板
• 基于Arduino平台的STM32
• 基于Arduino平台的ESP8266和ESP32
• 甚至其他不知名的基于Arduino平台的开发板

????所以说，读者完全不用担心兼容性问题，放心使用。

2.3 U8g2如何在Arduino平台上安装

????Arduino库U8g2可以从Arduino IDE的库管理器安装，读者在库管理器搜索“U8g2”关键字就可以下载安装：

????下载完毕，测试一下库是否安装成功：

#include <U8g2lib.h>
void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
}

????编译成功，证明你本地已经加载了U8G2库。

2.4 U8g2的优势

????为什么要运用U8g2库？也就是说U8g2库能带给我们什么样的开发便利。在博主看来，主要考虑几个方面：

• U8g2库平台支持性好，基本上支持绝大部分Arduino开发板，特别也博主比较喜欢的ESP8266；
• U8g2库显示控制器支持性好，基本上市面上的OLED都完美支持；
• U8g2库 API众多，特别支持了中文，支持了不同字体，这是一个对于开发者俩说不小的福利。

????以下是官方提供的一些U8G2库测试图，博主挑选了几张常见的以及附上U8G2库的配置（读者可以先不用理会配置，等看完博文再次阅读就会了解含义）：

• ESP32 and SSD1306 OLED
  

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_SW_I2C u8g2(U8G2_R2, /* clock=*/ 16, /* data=*/ 17, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);   // ESP32 Thing, pure SW emulated I2C
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_HW_I2C u8g2(U8G2_R2, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE, /* clock=*/ 16, /* data=*/ 17);   // ESP32 Thing, HW I2C with pin remapping

• MAX7219 32x8 LED Matrix
  

U8G2_MAX7219_32X8_F_4W_SW_SPI u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ 11, /* data=*/ 12, /* cs=*/ 10, /* dc=*/ U8X8_PIN_NONE, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

• SSD1305 128x32
  

U8G2_SSD1305_128X32_NONAME_1_4W_HW_SPI u8g2(U8G2_R0, /* cs=*/ 10, /* dc=*/ 9, /* reset=*/ 8);

• SSD1306 128x32
  

U8X8_SSD1306_128X32_UNIVISION_SW_I2C u8x8(/* clock=A5*/ 19, /* data=A4*/ 18);

• PCD8544 84x48 (Nokia 5110) LCD
  

U8G2_PCD8544_84X48_1_4W_SW_SPI u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ 13, /* data=*/ 11, /* cs=*/ 10, /* dc=*/ 9, /* reset=*/ 8);    // Nokia 5110 Display

• ST7920 128x64 LCD in 8080 parallel mode
  

U8G2_ST7920_128X64_1_8080 u8g2(U8G2_R0, 8, 9, 10, 11, 4, 5, 6, 7, /*enable=*/ 18 /* A4 */, /*cs=*/ U8X8_PIN_NONE, /*dc/rs=*/ 17 /* A3 */, /*reset=*/ 15 /* A1 */);  // Remember to set R/W to 0 

????这只是一些常见的显示器，可以说，已经足够覆盖到我们常见的范围了。

3.U8g2库详解

3.1 U8g2库百度脑图

老规则，先上一个图：

方法可以分为四大类：

• 基本函数
• 绘制相关函数
• 显示配置相关函数
• 缓存相关函数

3.2 U8g2库函数详解

3.2.1 基本函数

3.2.1.1 u8g2.begin() —— 构造U8G2

函数说明：

/**
 * 初始化U8g2库
 * @Note 关联方法 initDisplay clearDisplay setPowerSave
 */
bool U8G2::begin(void)

源码说明：

bool begin(void) {
/* note: call to u8x8_utf8_init is not required here, this is done in the setup procedures before */
   initDisplay(); //初始化显示器
   clearDisplay();  // 重置清屏
   setPowerSave(0); //唤醒屏幕
   return 1;
}

3.2.1.2 u8g2.beginSimple() —— 构造U8G2

函数说明：

/**
 * 简单初始化U8g2库
 * @Note 关联方法 beginSimple
 */
void U8G2::beginSimple(void);

源码说明：

void beginSimple(void) {
/* does not clear the display and does not wake up the display */
/* user is responsible for calling clearDisplay() and setPowerSave(0) */
   initDisplay();//初始化显示器
}

注意点：

• 读者可以看到和begin()函数的区别，需要用户自行控制初始化过程，给了一定的自由度，不过博主建议大家还是直接用begin函数吧。

3.2.1.3 u8g2.initDisplay() —— 初始化显示控制器

函数说明：

/**
 * 初始化显示控制器
 */
void U8G2::initDisplay(void)

注意点：

• 这个方法不需要我们单独调用，会在begin函数主动调用一次，我们主要理解即可，会在里面针对具体的OLED进行配置；

3.2.1.4 u8g2.clearDisplay() —— 清除屏幕内容

函数说明：

/**
 * 清除屏幕
 */
void U8G2::clearDisplay(void)

注意点：

• 这个方法不需要我们单独调用，会在begin函数主动调用一次，我们主要理解即可；
• 不要在 firstPage 和 nextPage 函数之间调用该方法；

3.2.1.5 u8g2.setPowerSave() —— 是否开启省电模式

函数说明：

/**
 * 清除显示缓冲区
 * @param is_enable
 *        1 表示启用显示器的省电模式，屏幕上看不到任何东西
 *        0 表示禁用省电模式
 */
void U8G2::setPowerSave(uint8_t is_enable)

注意点：

• 不管是启用还是禁用，显示器需要的内存消耗是不会变的，说到底就是为了关闭屏幕，做到省电；
• 所以这里就可以理解为什么初始化需要 setPowerSave(0);

3.2.1.6 u8g2.clear() —— 清除操作

函数说明：

/**
 * 清除屏幕显示，清除缓冲区，光标回到左上角原点位置（0，0）
 * @Note 关联方法 home clearDisplay clearBuffer
 */
void U8G2::clear(void)

源码说明：

void clear(void) {
   home(); //回到原点
   clearDisplay(); //清除屏幕上的显示
   clearBuffer();  //清除缓冲区
}

3.2.1.7 u8g2.clearBuffer() —— 清除缓冲区

函数说明：

/**
 * 清除内存中数据缓冲区
 */
void U8G2::clearBuffer(void)

注意点：

• 一般这个函数是与sendBuffer函数配对使用，通常用法如下：

void loop(void) {
  u8g2.clearBuffer();
  // ... write something to the buffer
  u8g2.sendBuffer();
  delay(1000);
}

3.2.1.8 u8g2.disableUTF8Print() —— 禁用 UTF8打印

函数说明：

/**
 * 禁用Arduino平台下支持输出UTF8字符集，默认是开启
 */
void U8G2::disableUTF8Print(void)

3.2.1.9 u8g2.enableUTF8Print() —— 启用 UTF8打印

函数说明：

/**
 * 开启Arduino平台下支持输出UTF8字符集
 */
void U8G2::enableUTF8Print(void)

注意点：

• 我们的中文字符就是UTF8；
• 常见例子

void setup(void) {
  u8g2.begin();
  u8g2.enableUTF8Print();       // enable UTF8 support for the Arduino print() function
}
void loop(void) {
  u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_chinese2);  // use chinese2 for all the glyphs of "你好世界"
  u8g2.firstPage();
  do {
    u8g2.setCursor(0, 40);
    u8g2.print("你好世界");     // Chinese "Hello World"
  } while ( u8g2.nextPage() );
  delay(1000);
}

3.2.1.10 u8g2.home() —— 重置显示光标的位置

函数说明：

/**
 * 重置显示光标的位置，回到原点（0，0）
 * @Note 关联方法 print clear
 */
void U8G2::home(void)

3.2.2 绘制相关函数

3.2.2.1 u8g2.drawBox() —— 画实心方形

函数说明：

/**
 * 画实心方形，左上角坐标为(x,y),宽度为w，高度为h
 * @param x 左上角的x坐标
 * @param y 左上角的y坐标
 * @param w 方形的宽度
 * @param h 方形的高度
 * @Note 关联方法 drawFrame setDrawColor
 */
void U8G2::drawBox(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t w, u8g2_uint_t h)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；

示例：

u8g2.drawBox(3,7,25,15);

3.2.2.2 u8g2.drawCircle() —— 画空心圆

函数说明：

/**
 * 画空心圆，圆心坐标为(x0,y0),半径为rad
 * @param x0 圆点的x坐标
 * @param y0 圆点的y坐标
 * @param rad 圆形的半径
 * @param opt 圆形选项
 *        U8G_DRAW_ALL 整个圆
 *        U8G2_DRAW_UPPER_RIGHT 右上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_UPPER_LEFT  左上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_LEFT  左下部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_RIGHT 右下部分的圆弧
 *        选项可以通过 | 操作符来组合
 * @Note 关联方法 drawDisc setDrawColor
 */
void U8G2::drawCircle(u8g2_uint_t x0, u8g2_uint_t y0, u8g2_uint_t rad, uint8_t opt = U8G2_DRAW_ALL)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；
• 直径等于2rad + 1；

示例：

u8g2.drawCircle(20, 25, 10, U8G2_DRAW_ALL);

3.2.2.3 u8g2.drawDisc() —— 画实心圆

函数说明：

/**
 * 画实心圆，圆心坐标为(x0,y0),半径为rad
 * @param x0 圆点的x坐标
 * @param y0 圆点的y坐标
 * @param rad 圆形的半径
 * @param opt 圆形选项
 *        U8G_DRAW_ALL 整个圆
 *        U8G2_DRAW_UPPER_RIGHT 右上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_UPPER_LEFT  左上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_LEFT  左下部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_RIGHT 右下部分的圆弧
 *       选项可以通过 | 操作符来组合
 * @Note 关联方法 drawCircle setDrawColor
 */
void U8G2::drawDisc(u8g2_uint_t x0, u8g2_uint_t y0, u8g2_uint_t rad, uint8_t opt = U8G_DRAW_ALL)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；
• 直径等于2rad + 1；

3.2.2.4 u8g2.drawEllipse() —— 画空心椭圆

函数说明：

/**
 * 画空心椭圆，圆心坐标为(x0,y0),半径为rad
 * @param x0 圆点的x坐标
 * @param y0 圆点的y坐标
 * @param rx 椭圆形水平x方向的半径
 * @param ry 椭圆形竖直y方向的半径
 * @param opt 圆形选项
 *        U8G_DRAW_ALL 整个椭圆
 *        U8G2_DRAW_UPPER_RIGHT 右上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_UPPER_LEFT  左上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_LEFT  左下部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_RIGHT 右下部分的圆弧
 *        选项可以通过 | 操作符来组合
 * @Note 关联方法 drawCircle
 */
void U8G2::drawEllipse(u8g2_uint_t x0, u8g2_uint_t y0, u8g2_uint_t rx, u8g2_uint_t ry, uint8_t opt)

注意点：

• rx*ry 在8位模式的u8g2必须小于512（博主暂且没有理解）；

示例：

u8g2.drawEllipse(20, 25, 15, 10, U8G2_DRAW_ALL);

3.2.2.5 u8g2.drawFilledEllipse() —— 画实心椭圆

函数说明：

/**
 * 画实心椭圆，圆心坐标为(x0,y0),半径为rad
 * @param x0 圆点的x坐标
 * @param y0 圆点的y坐标
 * @param rx 椭圆形水平x方向的半径
 * @param ry 椭圆形竖直y方向的半径
 * @param opt 圆形选项
 *        U8G_DRAW_ALL 整个椭圆
 *        U8G2_DRAW_UPPER_RIGHT 右上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_UPPER_LEFT  左上部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_LEFT  左下部分的圆弧
 *        U8G2_DRAW_LOWER_RIGHT 右下部分的圆弧
 *        选项可以通过 | 操作符来组合
 * @Note 关联方法 drawCircle
 */
void U8G2::drawFilledEllipse(u8g2_uint_t x0, u8g2_uint_t y0, u8g2_uint_t rx, u8g2_uint_t ry, uint8_t opt)

注意点：

• rx*ry 在8位模式的u8g2必须小于512（博主暂且没有理解）；

3.2.2.6 u8g2.drawFrame() —— 画空心方形

函数说明：

/**
 * 画空心方形，左上角坐标为(x,y),宽度为w，高度为h
 * @param x 左上角的x坐标
 * @param y 左上角的y坐标
 * @param w 方形的宽度
 * @param h 方形的高度
 * @Note 关联方法 setDrawColor
 */
void U8G2::drawFrame(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t w, u8g2_uint_t h)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；

示例：

u8g2.drawFrame(3,7,25,15);

3.2.2.7 u8g2.drawGlyph() —— 绘制字体字集的符号

函数说明：

/**
 * 绘制字体字集里面定义的符号
 * @param x 左上角的x坐标
 * @param y 左上角的y坐标
 * @param encoding 字符的unicode值
 * @Note 关联方法 setFont
 */
void U8G2::drawGlyph(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, uint16_t encoding)

注意点：

• U8g2支持16位以内的unicode字符集，也就是说encoding的范围为0-65535，drawGlyph方法只能绘制存在于所使用的字体字集中的unicode值；
• 这个绘制方法依赖于当前的字体模式和绘制颜色；

3.2.2.8 u8g2.drawHLine() —— 绘制水平线

函数说明：

/**
 * 绘制水平线
 * @param x 左上角的x坐标
 * @param y 左上角的y坐标
 * @param w 水平线的长度
 * @Note 关联方法 setDrawColor
 */
 void U8G2::drawHLine(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t w)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；

3.2.2.9 u8g2.drawLine() —— 两点之间绘制线

函数说明：

/**
 * 绘制线，从坐标(x0,y0) 到(x1,y1)
 * @param x0 端点0的x坐标
 * @param y0 端点0的y坐标
 * @param x1 端点1的x坐标
 * @param y1 端点1的y坐标
 * @Note 关联方法 setDrawColor
 */
 void U8G2::drawLine(u8g2_uint_t x0, u8g2_uint_t y0, u8g2_uint_t x1, u8g2_uint_t y1)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；

示例：

u8g2.drawLine(20, 5, 5, 32);

3.2.2.10 u8g2.drawPixel() —— 绘制像素点

函数说明：

/**
 * 绘制像素点，坐标(x,y)
 * @param x 像素点的x坐标
 * @param y 像素点的y坐标
 * @Note 关联方法 setDrawColor
 */
void U8G2::drawPixel(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；
• 你会发现很多绘制方法的底层都是调用drawPixel，毕竟像素属于最小颗粒度；
• 我们可以利用这个绘制方法自定义自己的图形显示；

3.2.2.11 u8g2.drawRBox() —— 绘制圆角实心方形

函数说明：

/**
 * 绘制圆角实心方形，左上角坐标为(x,y),宽度为w，高度为h，圆角半径为r
 * @param x 左上角的x坐标
 * @param y 左上角的y坐标
 * @param w 方形的宽度
 * @param h 方形的高度
 * @param r 圆角半径
 */
void U8G2::drawRBox(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t w, u8g2_uint_t h, u8g2_uint_t r)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；
• 要求，w >= 2(r+1) 并且 h >= 2(r+1)，这是显而易见的限制；

3.2.2.12 u8g2.drawRFrame() —— 绘制圆角空心方形

函数说明：

/**
 * 绘制圆角空心方形，左上角坐标为(x,y),宽度为w，高度为h，圆角半径为r
 * @param x 左上角的x坐标
 * @param y 左上角的y坐标
 * @param w 方形的宽度
 * @param h 方形的高度
 * @param r 圆角半径
 */
void U8G2::drawRFrame(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t w, u8g2_uint_t h, u8g2_uint_t r)

注意点：

• 如果支持绘制颜色（也就是不是单色显示器），那么由setDrawColor设置；
• 要求，w >= 2(r+1) 并且 h >= 2(r+1)，这是显而易见的限制

示例：

u8g2.drawRFrame(20,15,30,22,7);

3.2.2.13 u8g2.drawStr() —— 绘制字符串

函数说明：

/**
 * 绘制字符串
 * @param x 左上角的x坐标
 * @param y 左上角的y坐标
 * @param s 绘制字符串内容
 * @return 字符串的长度
 */
u8g2_uint_t U8g2::drawStr(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, const char *s) 

注意点：

• 需要先设置字体，调用setFont方法；
• 这个方法不能绘制encoding超过256的，超过256需要用drawUTF8或者drawGlyph；说白了就是一般用来显示英文字符；
• x，y属于字符串左下角的坐标；

示例：

u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);
u8g2.drawStr(0,15,"Hello World!");

3.2.2.14 u8g2.drawTriangle() —— 绘制实心三角形

函数说明：

/**
 * 绘制实心三角形，定点坐标分别为(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2)
 */
void U8G2::drawTriangle(int16_t x0, int16_t y0, int16_t x1, int16_t y1, int16_t x2, int16_t y2) 

示例：

u8g2.drawTriangle(20,5, 27,50, 5,32);

3.2.2.15 u8g2.drawUTF8() —— 绘制UTF8编码的字符

函数说明：

/**
 * 绘制UTF8编码的字符串
 * @param x 字符串在屏幕上的左下角x坐标
 * @param y 字符串在屏幕上的左下角y坐标
 * @param s 需要绘制的UTF-8编码字符串
 * @return 返回字符串的长度
 */
u8g2_uint_t U8g2::drawUTF8(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, const char *s)

注意点：

• 使用该方法，有两个前提。首先是你的编译器需要支持UTF-8编码，对于绝大部分Arduino板子已经支持；其次，显示的字符串需要存为“UTF-8”编码，Arduino IDE上默认支持；
• 该方法需要依赖于fontMode（setFont）以及drawing Color，也就是说如果你传进来的字符串编码必须在font定义里面；

示例：

u8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_symbols);
u8g2.drawUTF8(5, 20, "Snowman: ?");

3.2.2.16 u8g2.drawVLine() —— 绘制竖直线

函数说明：

/**
 * 绘制竖直线
 * @param x 左上角坐标x
 * @param y 左上角坐标y
 * @param h 高度
 */
void U8G2::drawVLine(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t h) 

3.2.2.17 u8g2.drawXBM()/drawXBMP() —— 绘制图像

函数说明：

/**
 * 绘制图像
 * @param x 左上角坐标x
 * @param y 左上角坐标y
 * @param w 图形宽度
 * @param h 图形高度
 * @param bitmap 图形内容
 * @Note 关联方法 setBitmapMode
 */
void U8G2::drawXBM(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t w, u8g2_uint_t h, const uint8_t *bitmap)
void U8G2::drawXBMP(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y, u8g2_uint_t w, u8g2_uint_t h, const uint8_t *bitmap) 

注意点：

• drawXBM和drawXBMP区别在于 XBMP支持PROGMEM；

3.2.2.18 u8g2.firstPage()/nextPage() —— 绘制命令

函数说明：

/**
 * 绘制图像
 */
void U8G2::firstPage(void)
uint8_t U8G2::nextPage(void)

注意点：

• firstPage方法会把当前页码位置变成0；
• 修改内容处于firstPage和nextPage之间，每次都是重新渲染所有内容；

优势点：

• 该方法消耗的ram空间，比sendBuffer消耗的ram空间要少；

示例：

  u8g2.firstPage();
  do {
    /* all graphics commands have to appear within the loop body. */
    u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);
    u8g2.drawStr(0,20,"Hello World!");
  } while ( u8g2.nextPage() );

库源码解析：

void u8g2_FirstPage(u8g2_t *u8g2)
{
  if ( u8g2->is_auto_page_clear )
  {
    //清除缓冲区
    u8g2_ClearBuffer(u8g2);
  }
  //设置当前缓冲区的Tile Row 一个Tile等于8个像素点的高度
  u8g2_SetBufferCurrTileRow(u8g2, 0);
}

uint8_t u8g2_NextPage(u8g2_t *u8g2)
{
  uint8_t row;
  u8g2_send_buffer(u8g2);
  row = u8g2->tile_curr_row;
  row += u8g2->tile_buf_height;
  if ( row >= u8g2_GetU8x8(u8g2)->display_info->tile_height )
  {
    //如果row已经到达最后一行，触发refreshDisplay调用，表示整个页面已经刷完了
    u8x8_RefreshDisplay( u8g2_GetU8x8(u8g2) );
    return 0;
  }
  if ( u8g2->is_auto_page_clear )
  {
     //清除缓冲区
    u8g2_ClearBuffer(u8g2);
  }
  //不断更新TileRow 这是非常关键的一步
  u8g2_SetBufferCurrTileRow(u8g2, row);
  return 1;
}

3.2.2.19 u8g2.print() —— 绘制内容

函数说明：

/**
 * 绘制内容
 * @Note 关联方法  setFont setCursor enableUTF8Print
 */
void U8G2::print(...)

示例：

u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);
u8g2.setCursor(0, 15);
u8g2.print("Hello World!");

3.2.2.20 u8g2.sendBuffer() —— 绘制缓冲区的内容

函数说明：

/**
 * 绘制缓冲区的内容
 * @Note 关联方法  clearBuffer
 */
void U8G2::sendBuffer(void)

注意点：

• sendBuffer的RAM占用空间大，需要结合构造器的buffer选项（请继续往下看，先有个概念）使用；
• 不管是fistPage、nextPage还是sendBuffer，都涉及到一个叫做 current page position的概念；

库源码解析：

void u8g2_SendBuffer(u8g2_t *u8g2)
{
  u8g2_send_buffer(u8g2);
  u8x8_RefreshDisplay( u8g2_GetU8x8(u8g2) );
}

static void u8g2_send_tile_row(u8g2_t *u8g2, uint8_t src_tile_row, uint8_t dest_tile_row)
{
  uint8_t *ptr;
  uint16_t offset;
  uint8_t w;

  w = u8g2_GetU8x8(u8g2)->display_info->tile_width;
  offset = src_tile_row;
  ptr = u8g2->tile_buf_ptr;
  offset *= w;
  offset *= 8;
  ptr += offset;
  u8x8_DrawTile(u8g2_GetU8x8(u8g2), 0, dest_tile_row, w, ptr);
}

/*
  write the buffer to the display RAM.
  For most displays, this will make the content visible to the user.
  Some displays (like the SSD1606) require a u8x8_RefreshDisplay()
*/
static void u8g2_send_buffer(u8g2_t *u8g2) U8X8_NOINLINE;
static void u8g2_send_buffer(u8g2_t *u8g2)
{
  uint8_t src_row;
  uint8_t src_max;
  uint8_t dest_row;
  uint8_t dest_max;

  src_row = 0;
  src_max = u8g2->tile_buf_height;
  dest_row = u8g2->tile_curr_row;
  dest_max = u8g2_GetU8x8(u8g2)->display_info->tile_height;

  do
  {
    u8g2_send_tile_row(u8g2, src_row, dest_row);
    src_row++;
    dest_row++;
  } while( src_row < src_max && dest_row < dest_max );
}

示例：

void loop(void) {
  u8g2.clearBuffer();
  // ... write something to the buffer
  u8g2.sendBuffer();
  delay(1000);

3.2.3 显示配置相关函数

3.2.3.1 u8g2.getAscent() —— 获取基准线以上的高度

函数说明：

/**
 * 获取基准线以上的高度
 * @return 返回高度值
 * @Note 关联方法  setFont getDescent setFontRefHeightAll
 */
int8_t U8G2::getAscent(void)

注意点：

• 跟字体有关（setFont）；

示例：
下面例子，ascent是18

3.2.3.2 u8g2.getDescent() —— 获取基准线以下的高度

函数说明：

/**
 * 获取基准线以下的高度
 * @return 返回高度值
 * @Note 关联方法  setFont setFontRefHeightAll
 */
int8_t U8G2::getDescent(void)

注意点：

• 跟字体有关（setFont）；

示例：
下面例子，descent是-5

3.2.3.3 u8g2.getDisplayHeight() —— 获取显示器的高度

函数说明：

/**
 * 获取显示器的高度
 * @return 返回高度值
 */
u8g2_uint_t getDisplayHeight(void)

3.2.3.4 u8g2.getDisplayWidth() —— 获取显示器的宽度

函数说明：

/**
 * 获取显示器的宽度
 * @return 返回宽度值
 */
u8g2_uint_t getDisplayWidth(void)

3.2.3.5 u8g2.getMaxCharHeight() —— 获取当前字体里的最大字符的高度

函数说明：

/**
 * 获取当前字体里的最大字符的高度
 * @return 返回高度值
 * @Note 关联方法 setFont
 */
u8g2_uint_t getMaxCharHeight(void)

注意点:

• 每一个字符在font字集中都是一个位图，位图有高度和宽度；

3.2.3.6 u8g2.getMaxCharWidth() —— 获取当前字体里的最大字符的宽度

函数说明：

/**
 * 获取当前字体里的最大字符的宽度
 * @return 返回宽度值
 * @Note 关联方法 setFont
 */
u8g2_uint_t getMaxCharWidth(void)

注意点:

• 每一个字符在font字集中都是一个位图，位图有高度和宽度；

3.2.3.7 u8g2.getStrWidth() —— 获取字符串的像素宽度

函数说明：

/**
 * 获取字符串的像素宽度
 * @param s 绘制字符串
 * @return 返回字符串的像素宽度值
 * @Note 关联方法 setFont drawStr
 */
u8g2_uint_t U8G2::getStrWidth(const char *s)

注意点：

• 像素宽度和当前font字体有关；

3.2.3.8 u8g2.getUTF8Width() —— 获取UTF-8字符串的像素宽度

函数说明：

/**
 * 获取UTF-8字符串的像素宽度
 * @param s 绘制字符串
 * @return 返回字符串的像素宽度值
 * @Note 关联方法 setFont drawStr
 */
u8g2_uint_t U8G2::getUTF8Width(const char *s)

注意点：

• 像素宽度和当前font字体有关；

3.2.3.9 u8g2.setAutoPageClear() —— 设置自动清除缓冲区

函数说明：

/**
 * 是否自动清除缓冲区
 * @param mode 0 表示关闭
 *             1 表示开启，默认是开启
 */
void U8G2::setAutoPageClear(uint8_t mode)

注意点：

• 该方法用于 firstPage 和 nextPage（看上面的源码解析）；
• 建议该方法保持默认就好，如果用户禁止了，那么需要自己维护缓冲区的状态或者手动调用clearBuffer；

3.2.3.10 u8g2.setBitmapMode() —— 设置位图模式

函数说明：

/**
 * 设置位图模式（定义drawXBM方法是否绘制背景颜色）
 * @param is_transparent
 *         0 绘制背景颜色，不透明，默认是该值
 *         1 不绘制背景颜色，透明
 * @Note 关联方法 drawXBM
 */
void U8G2::setBitmapMode(uint8_t is_transparent)

示例：

u8g2.setDrawColor(1);
u8g2.setBitmapMode(0);
u8g2.drawXBM(4,3, u8g2_logo_97x51_width, u8g2_logo_97x51_height,  u8g2_logo_97x51_bits);
u8g2.drawXBM(12,11, u8g2_logo_97x51_width, u8g2_logo_97x51_height,  u8g2_logo_97x51_bits);

u8g2.setDrawColor(1);
u8g2.setBitmapMode(1);
u8g2.drawXBM(4,3, u8g2_logo_97x51_width, u8g2_logo_97x51_height,  u8g2_logo_97x51_bits);
u8g2.drawXBM(12,11, u8g2_logo_97x51_width, u8g2_logo_97x51_height,  u8g2_logo_97x51_bits);

3.2.3.11 u8g2.setBusClock() —— 设置总线时钟

函数说明：

/**
 * 设置总线时钟(I2C SPI)
 * @param mode clock_speed 总线时钟频率(Hz)
 * @Note 关联方法 begin
 */
void U8G2::setBusClock(uint32_t clock_speed);

注意点：

• 仅仅Arduino平台支持；
• 必须在u8g2.begin() 或者 u8g2.initDisplay()之前调用；

3.2.3.12 u8g2.setClipWindow() —— 设置采集窗口大小

函数说明：

/**
 * 设置采集窗口，窗口范围从左上角(x0,y0)到右下角(x1,y1)
 * 也就是我们绘制的内容只能在规范范围内显示
 * @param x0 左上角x坐标
 * @param y0 左上角y坐标
 * @param x1 右上角x坐标
 * @param y1 右上角y坐标
 * @Note 关联方法 begin
 */
void U8G2::setClipWindow(u8g2_uint_t x0, u8g2_uint_t y0, u8g2_uint_t x1, u8g2_uint_t y1 );

注意点：

• 可以通过 setMaxClipWindow 去掉该限制

void U8G2::setMaxClipWindow(void)

示例：

u8g2.setClipWindow(10, 10, 85, 30);
u8g2.setDrawColor(1);
u8g2.drawStr(3, 32, "U8g2");

3.2.3.13 u8g2.setCursor() —— 设置绘制光标位置

函数说明：

/**
 * 设置绘制光标位置(x,y)
 * @Note 关联方法 print
 */
void U8G2::setCursor(u8g2_uint_t x, u8g2_uint_t y)

示例：

u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);
u8g2.setCursor(0, 15);
u8g2.print("Hello World!");

3.2.3.14 u8g2.setDisplayRotation() —— 设置显示器的旋转角度

函数说明：

/**
 * 设置显示器的旋转角度
 * @param u8g2_cb 旋转选项
 *        U8G2_R0 不做旋转 水平
 *        U8G2_R1 旋转90度
 *        U8G2_R2 旋转180度
 *        U8G2_R3 旋转270度
 *        U8G2_MIRROR 不做旋转 水平，显示内容是镜像的，暂时不理解
 */
void setDisplayRotation(const u8g2_cb_t *u8g2_cb)

3.2.3.15 u8g2.setDrawColor() —— 设置绘制颜色

函数说明：

/**
 * 设置绘制颜色（暂时还没有具体去了解用法）
 */
void U8G2::setDrawColor(uint8_t color)

3.2.3.16 u8g2.setFont() —— 设置字体集

这是一个非常重要的方法，非常重要！！！

函数说明：

/**
 * 设置字体集（字体集用于字符串绘制方法或者glyph绘制方法）
 * @param font 具体的字体集
 * @Note 关联方法  drawUTF8 drawStr drawGlyph print
 */
void U8G2::setFont(const uint8_t *font)

Font会根据像素点高度做了很多区分，具体font请参考 wiki。
如果我们需要用到中文字符，可以在wiki里面搜索一下chinese，你就会发现很多中文font，比如：

//支持UTF-8或者GB2312编码
u8g2_font_wqy15_t_chinese1
u8g2_font_wqy15_t_chinese2
u8g2_font_wqy15_t_chinese3
u8g2_font_wqy12_t_gb2312
u8g2_font_wqy12_t_gb2312a
......

注意点：

• 中文字符集消耗内存大，请谨慎使用，可以用在Arduino 101等ram空间比较大的板子上；

至于用哪一个，看自己的需求了。

我们看看Font的命名规则：

<prefix> '_' <name> '_' <purpose> <char set>

其中：

• prefix基本上都是 u8g2；
• name 一般会挂钩上字符像素使用量，比如5X7
• purpose

• char set

注意点：

• U8G2库提供的font非常多，博主也暂时消化不了太多。如果我们使用中文的话，就去看看中文font就好；

示例：Fonts u8g2_font_5x7_tr and u8g2_font_pressstart2p_8u

3.2.3.17 u8g2.setFontDirection() —— 设置字体方向

函数说明：

/**
 * 定义字符串绘制或者图形绘制的方向
 * @param dir 方向
 * @param 关联方法 drawStr
 */
void U8G2::setFontDirection(uint8_t dir)

注意点：

• dir参数

示例：

u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tf);
u8g2.setFontDirection(0);
u8g2.drawStr(15, 20, "Abc");
u8g2.setFontDirection(1);
u8g2.drawStr(15, 20, "Abc");

3.2.4 缓存相关函数

缓存相关函数，一般不会去操作，了解即可；

3.2.4.1 u8g2.getBufferPtr() —— 获取缓存空间的地址

函数说明

/**
 * 获取缓存空间的地址
 * @return 返回缓存空间起始地址
 * @Note 关联方法 getBufferTileHeight, getBufferTileWidth, clearBuffer
 */
uint8_t *U8G2::getBufferPtr(void)

注意点：

• 缓存大小等于 8 * u8g2.getBufferTileHeight() * u8g2.getBufferTileWidth().

3.2.4.2 u8g2.getBufferTileHeight() —— 获取缓冲区的Tile高度

函数说明

/**
 * 获取缓冲区的Tile高度
 * @return 返回高度值
 */
uint8_t U8G2::getBufferTileHeight(void)

注意点：

• 一个tile等于8个像素点.

3.2.4.3 u8g2.getBufferTileWidth() —— 获取缓冲区的Tile宽度

函数说明

/**
 * 获取缓冲区的Tile宽度
 * @return 返回宽度值
 */
uint8_t U8G2::getBufferTileWidth(void)

注意点：

• 一个tile等于8个像素点.

3.2.4.4 u8g2.getBufferCurrTileRow() —— 获取缓冲区的当前Tile row

函数说明

/**
 * 获取缓冲区的当前Tile row行数
 * @return 返回当前的tilerow
 */
uint8_t U8G2::getBufferCurrTileRow(void)

注意点：

• 这个方法跟我们上面说到的page position相关.

3.2.4.5 u8g2.setBufferCurrTileRow() —— 设置缓冲区的当前Tile row

函数说明

/**
 * 设置缓冲区的当前Tile row
 * @param 当前的tilerow
 */
void U8G2::setBufferCurrTileRow(uint8_t  row)

注意点：

• 在 firstPage/nextPage 循环时，由于底层调用了setBufferCurrTileRow，所以尽量不要自己手动调用该方法；

示例：

u8g2.setBufferCurrTileRow(0);       // let y=0 be the topmost row of the buffer
u8g2.clearBuffer();
u8g2.setFont(u8g2_font_helvB08_tr);
u8g2.drawStr(2, 8, "abcdefg");

u8g2.setBufferCurrTileRow(2);   // write the buffer to tile row 2 (y=16) on the display
u8g2.sendBuffer();
u8g2.setBufferCurrTileRow(4);   // write the same buffer to tile row 4 (y=32) on the display
u8g2.sendBuffer();

利用好该方法，我们可以实现部分更新；

4.如何运用U8G2库

????前面博主介绍到U8G2适配了绝大部分的OLED，那么我们如何构建具体的OLED驱动呢？可分为以下几个顺序步骤：

• 区分显示器
• 选择物理总线方式
• 区分数字连线
• U8g2初始化
• U8g2绘制模式

4.1 区分显示器

????首先，你需要知道OLED显示器的控制器型号以及屏幕大小。举个例子，博主手上有一块SSD1306 128X64的OLED，那么它的控制器就是SSD1306，屏幕大小是128X64。
????其次，你所选择的OLED必须在U8g2库所支持的OLED列表中，具体可参考 链接地址。

4.2 选择物理总线方式

????图像信息是通过物理总线方式发给OLED显示器。通常，我们的总线包括：

• 3SPI，3-wire SPI：串行外围接口，依靠三个控制信号，Clock、Data、CS；
• 4SPI, 4-Wire SPI，跟3SPI一样，只是额外多了一条数据命令线，经常叫做D/C;
• I2C, IIC or TWI: SCL SDA;
• 8080:A 8-Bit bus which requires 8 data lines, chip select and a write strobe signa
• 6800: Another 8-Bit bus, but with a different protocol.

????具体的OLED使用什么物理总线，我们需要查阅各自的数据手册。比如，博主的SSD1306就是IIC。

4.3 区分数字连线

????知道了物理连线模式之后，我们一般都是把OLED连接到Arduino Board的输出引脚，也就是软件模拟具体总线协议。当然，如果有现成的物理总线端口那就更好了。

4.4 U8g2初始化

????经历以上三步之后，我们就可以开始初始化出具体的OLED驱动了。比如，博主的IIC SSD1306 128X64 的OLED，就可以用以下初始化构造器（Builder设计模式，有空可以去了解一下）：

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ SCL, /* data=*/ SDA, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);   // All Boards without Reset of the Display

当然SSD1306还有其他构造器（具体可以参考 wiki）：

????那么，我们这里就需要重点讲述一下构造器的规则。
????构造器的名字包括以下几方面：

????它们之间使用"_"连接起来。其中：

• BufferSize，缓存大小

• Communication，通信协议

• Rotation （软件模拟总线前提下的构造器的第一个参数）

所以，一个完整的例子为：

#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>

U8G2_ST7920_128X64_1_SW_SPI u8g2(U8G2_R0, 13, 11, 10, 8);

void setup(void) {
  u8g2.begin();
}

void loop(void) {
  u8g2.firstPage();
  do {
    u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);
    u8g2.drawStr(0,24,"Hello World!");
  } while ( u8g2.nextPage() );
}

????那么，我们来看看到底构造器里面做了什么操作？还是以博主使用的SSD1306 128X64为例子：

/**
 * SSD1306 4线软件模拟SPI
 */
U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_4W_SW_SPI(.....)

????类定义：

/**
 * SSD1306构造器，继承U8G2
 */
class U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_4W_SW_SPI : public U8G2 {
  public: U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_1_4W_SW_SPI(const u8g2_cb_t *rotation, uint8_t clock, uint8_t data, uint8_t cs, uint8_t dc, uint8_t reset = U8X8_PIN_NONE) : U8G2() {
    //配置SSD1306
    u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_1(&u8g2, rotation, u8x8_byte_arduino_4wire_sw_spi, u8x8_gpio_and_delay_arduino);
    //设置通信协议
    u8x8_SetPin_4Wire_SW_SPI(getU8x8(), clock, data, cs, dc, reset);
  }
};

????从上面代码看出，默认调用了父类U8G2的构造函数，我们看看它里面做了什么：

class U8G2 : public Print
{
  protected:
    u8g2_t u8g2;
    u8x8_char_cb cpp_next_cb; /*  the cpp interface has its own decoding function for the Arduino print command */
  public:
    u8g2_uint_t tx, ty;

    U8G2(void) {
          //设置Arduino print函数的解码方法，这里是ASCII，当然也有UTF-8
          cpp_next_cb = u8x8_ascii_next;
          //屏幕初始化
          home();
    }
    .......

• U8G2类构造函数主要是定义好解码方法以及初始化屏幕（包括重置原点）；

????然后我们看看，u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_1做了什么：

void u8g2_Setup_ssd1306_128x64_noname_1(u8g2_t *u8g2, const u8g2_cb_t *rotation, u8x8_msg_cb byte_cb, u8x8_msg_cb gpio_and_delay_cb)
{
  uint8_t tile_buf_height;
  //定义好缓存空间 记住 这里是 1 page mode
  uint8_t *buf;
  //配置屏幕
  u8g2_SetupDisplay(u8g2, u8x8_d_ssd1306_128x64_noname, u8x8_cad_001, byte_cb, gpio_and_delay_cb);
  //生成buf 这里是128 bytes
  buf = u8g2_m_16_8_1(&tile_buf_height);
  //初始化buf
  u8g2_SetupBuffer(u8g2, buf, tile_buf_height, u8g2_ll_hvline_vertical_top_lsb, rotation);
}

/*============================================*/
/*
  This procedure is called after setting up the display (u8x8 structure).
  --> This is the central init procedure for u8g2 object
*/
void u8g2_SetupBuffer(u8g2_t *u8g2, uint8_t *buf, uint8_t tile_buf_height, u8g2_draw_ll_hvline_cb ll_hvline_cb, const u8g2_cb_t *u8g2_cb)
{
  u8g2->font = NULL;
  //u8g2->kerning = NULL;
  //u8g2->get_kerning_cb = u8g2_GetNullKerning;

  //u8g2->ll_hvline = u8g2_ll_hvline_vertical_top_lsb;
  u8g2->ll_hvline = ll_hvline_cb;

  u8g2->tile_buf_ptr = buf;
  u8g2->tile_buf_height = tile_buf_height;

  u8g2->tile_curr_row = 0;//页码 这是一个很重要的参数

  u8g2->font_decode.is_transparent = 0; /* issue 443 */
  u8g2->bitmap_transparency = 0;

  u8g2->draw_color = 1;
  u8g2->is_auto_page_clear = 1;//自动清除

  u8g2->cb = u8g2_cb;
  u8g2->cb->update_dimension(u8g2);
#ifdef U8G2_WITH_CLIP_WINDOW_SUPPORT
  u8g2_SetMaxClipWindow(u8g2);      /* assign a clip window and call the update() procedure */
#else
  u8g2->cb->update_page_win(u8g2);
#endif

  u8g2_SetFontPosBaseline(u8g2);  /* issue 195 */

#ifdef U8G2_WITH_FONT_ROTATION
  u8g2->font_decode.dir = 0;
#endif
}

可以总结几点：

• 配置初始化屏幕
• 配置初始化缓冲区

注意点：

• 上面讲解涉及到了绘制模式，请参考下一节；

4.5 U8g2绘制模式

????U8g2支持三种绘制模式：

• Full screen buffer mode，全屏缓存模式
• Page mode (This is the U8glib picture loop) 分页模式
• U8x8, character only mode 仅仅支持普通字符

4.5.1 Full screen buffer mode

特点：

• 绘制速度快
• 所有的绘制方法都可以使用
• 需要大量的ram空间

构造器：

• 构造器必须带有F，比如：

U8G2_ST7920_128X64_F_SW_SPI(rotation, clock, data, cs [, reset])

用法：

1. 清除缓冲区 u8g2.clearBuffer()
2. 操作一些绘制方法
3. 发送缓冲区的内容到显示器 u8g2.sendBuffer().

示例代码：

void setup(void) {
  u8g2.begin();
}

void loop(void) {
  u8g2.clearBuffer();
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);
  u8g2.drawStr(0,20,"Hello World!");
  u8g2.sendBuffer();
}

4.5.2 Page mode

特点：

• 绘制速度慢
• 所有的绘制方法都可以使用
• 需要少量的ram空间

构造器：

• 构造器必须带有“1”或者2，比如：

U8G2_ST7920_128X64_ 1 _SW_SPI(rotation, clock, data, cs [, reset])

用法：

1. 调用 u8g2.firstPage()
2. 开始一个 do while 循环
3. 在循环内部 操作一些绘制方法
4. 不断判断 u8g2.nextPage()

示例代码：

void setup(void) {
  u8g2.begin();
}

void loop(void) {
  u8g2.firstPage();
  do {
    u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB14_tr);
    u8g2.drawStr(0,24,"Hello World!");
  } while ( u8g2.nextPage() );
}

4.5.3 U8x8 character mode

特点：

• 绘制速度快
• 并不是对所有的显示器都有效
• 图形绘制不可用
• 不需要ram空间

构造器：

• 使用U8X8构造器，比如：

U8X8_ST7565_EA_DOGM128_4W_SW_SPI(clock, data, cs, dc [, reset])

用法：

• 所有绘制命令是直接把数据写到显示器

示例代码：

void setup(void) {
  u8x8.begin();
}

void loop(void) {
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);
  u8x8.drawString(0,1,"Hello World!");
}

原文地址：https://www.cnblogs.com/danpianjicainiao/p/11048729.html