【STM32】WS2812介紹、使用SPI+DMA發送數據

這篇要使用到SPI+DMA，須要瞭解的話，能夠參考我另兩篇博客

時鐘：https://www.cnblogs.com/PureHeart/p/11330967.html

SPI+DMA通訊：https://www.cnblogs.com/PureHeart/p/11218076.html 

 

文章前半會先介紹WS2812通訊方式，文章後半纔是SPI+DMA

 

WS2812，這LED內部已經整合了信號處理的芯片，以4pin的WS2812爲例，它的引腳分別是：

VDD：電源，3.5V～5.3V

VSS：地

DIN：數據輸入

DOUT：數據輸出

相關參數以下圖

 

接下來，纔是最主要的，WS2812是如何通訊？

它就像一塊大蛋糕

把大蛋糕交給第1人，第1人吃了一口

而後把吃過的大蛋糕，交給第2人，第2人吃了一口

再而後把吃過的大蛋糕，交給第3人，第3人吃了一口....

數據也是如此，例如上圖，以24bit爲1組數據，至關於蛋糕的一口

D1（第一顆LED）收到3組數據（大蛋糕，3×24bit），本身截取一組數據（吃一口，24bit），剩下兩組數據（2×24bit），交給D2

D2也截取一組，剩下最後一組，交給D3

D3也必定要截取，而後就沒有數據能交給D4了（假設如圖那樣，只發了3組數據）

那何時，WS2812會認爲你的數據是新的呢（新一輪的蛋糕）？

低電平時間 >= 50us，WS2812就會認爲是新一輪的數據了

至於爲何是低電平，下面的圖片，我會和24bit的內容一塊兒介紹

24bit的數據裏面，最高8位是控制綠色，中間8位控制紅色，低8位控制藍色

亮度爲0～255，因此1111 1111就是最亮，0000 0000就是不亮

而後最最重要的地方來了

這裏的一、0，上圖說的很明白了

必定時間的高電平 + 必定時間的低電平 = WS2812認可的一位信號（高電平或低電平）

0 code（WS2812認可的低電平）就要求【T0H】和【T0L】的時間，固然 1 code（高電平）也是

因此！

假設以串口爲例（用串口比喻，是由於我以爲你們應該都熟悉，固然，這裏還沒考慮WS2812須要很高波特率這個問題）

設置好串口初始化之類的，而後對照g7，g6，g5，...，b0，調用串口發送3個字節來點亮1個WS2812，這是不可能的！

以下圖所示

既然此路不通，那應該如何解決呢？

咱們應該進行壓縮，以下圖

是否是啊，只要我把一個字節的長度（以綠色波形爲例），壓縮到跟G7同樣的長度（圖片只壓縮到G7～G3，弄的過小就看不清楚啦）

而後再改一下，不要發0x90，按照【T0H、T0L】【T1H、T1L】，就能控制了

因此，要能控制WS2812，我必需要發24個字節，這還只是一個LED要的數據而已

而後是壓縮，有經驗的人應該立刻會想到，其實這就是時鐘，設定好SPI的時鐘，就能達到這樣的效果

 

那麼時鐘應該要設置多少呢？

在STM32F4裏面，SPI發送能夠設置8位或是16位數據

以8位爲例，8位的時間總和，不論是 0 code 仍是 1 code ，都約等於1.25u

1.25u / 8，每一位等於0.15625u

公式：頻率 = 週期的倒數

頻率 = 1 / 0.15625u

頻率 = 6.4M

SPI設置6.4M就能夠了

固然，我上面用的是1.25u，也能夠用1.1u，也能夠用1.4u（由於有150n的容許偏差）

反正不超過規定的值，就能夠了。。。也許。。。？

主時鐘設置爲40M，SPI通過8分頻，獲得5M

由於我有一些其餘外設要配合，才這麼設置主時鐘的

固然，我實測5M也是能夠的。。。

1 / 5M = 0.2u

0.2u × 8 = 1.6u，已經超過規定的1.25u ± 150n 了！

不過能夠用就行了。。。

 

代碼，應該也沒有什麼好講的了，仍是把它貼上吧，另外我有用DMA（減小CPU負擔）

下圖main函數裏while(1)裏面的0805LED，只是普通的LED，和WS2812不要緊，啊，另外，我用的是STM32F4的芯片

代碼連接：https://pan.baidu.com/s/1S33m7tx9Tfg8e3WKphGuNQ

提取碼：s82g