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求一种使用SPI+DMA的方式进行WS2812的控制方案

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 怎样使用SPI+DMA的方式进行WS2812的控制呢？如何实现SPI控制WS2812灯呢？ 0
2021-12-21 06:37:48　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答风来吴山该类别下有 32 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报发烧友推温针相关推荐 • 如何利用SPI+DMA的驱动方式来驱动WS2812？ 2310 • 怎样使用硬件定时器PWM+DMA方式实现WS2812的驱动呢 2308 • 求助，请问工程师有没有WS2812 pwm+dma的例程分享一下 548 • 可以用SPI DMA去驱动WS2812b吗？ 401 • 使用ch573的spi驱动ws2812灯带的时候，如何将mosi设置为低电平呢？ 501 • CH563驱动ws2812B使用SPI+DMA呢还是用PWM+DMA呢？ 558 • 如何使用X-CTR100控制器驱动WS2812灯环？ 1028 • stm32F767 控制WS2812灯珠的问题 3632 • wifi IoT 智能家居套件如何实现与Adafruit NeoPixel的WS2812结合,使用PWM模块实现单线控制协议,控制多个RGB灯? 2173 • CH573F采用SPI驱动WS2812一直无法实现是为什么？ 1269 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 1 WS2812的时序频率比较高，STM32芯片使用软件生成WS2812的时序是没有问题的，但是要屏蔽所有中断，防止时序*扰，但是这样当刷新频率很高的时候会导致CPU的占用率增高很多，STM32也没有控制WS2812的专门外设，所以为了解决这个棘手的问题，我提出了一个使用SPI+DMA的方式进行WS2812的控制。首先说明一下，WS2812的时序中一个位大约需要1.25us的时间，这里面当高电平的时间占用时间位0.85us，低电平占用时间为0.4us时表示传输位为1，反过来则表示传输位为0。我们使用SPI不是用他的SCLK引脚的信号，而是MOSI引脚的信号，因为SCK引脚的脉冲宽度时固定的，但是我们可以控制MOSI输出信号。例如我们输出 b1111 1000 时，（MOSI原本是低电平状态）产生了一个高电平脉冲，高电平的宽度与地电平的比值为 5:3，然后我们可以再输出 b1110 0000*，这时候输出脉冲的高低电平的比值为3:5，好巧哦，我们可以控制输出信号的脉宽比了，如果觉得这个比值还是太粗糙可以使用多个字节进行脉冲高低电平时间的比例分配。恰巧前面说过了，WS2812的位1是由0.85us的高电平加上0.4us的低电平组成的，高低电平的占例大约为2多一点，其实和上面说的输出 b1111 1000 数据时生成的脉冲高低电平比例差不多，反过来WS2812的位0也和 b1110 0000 数据的输出效果差不多。我们通过控制SPI的时钟频率可以实现SPI传输8个位的数据使用的时间大致等于1.25us，例如STM32的SPI1挂载的APB2总线频率为72Mhz，8分频之后得到的SPI1的SCK的频率为9Mhz，周期为0.11us，传输8个位的时间为0.89微妙，没法正好等于1.25us，所以取一个大致相近的值即可。还有要注意设置SPI的工作模式为SCK在第一个上升沿采样数据，SCK的极性无所谓。基于上面的论证，假设我们需要控制的WS2812灯一共有60颗，我们可以建立一个 60 24 个字节的数组A，这个数组存放的都是 b1111 1000 或者 b1110 0000，也就是每个字节存放的其实是一个WS2812的单个位的数据，我们将这个数组都写成 b1111 1000 的时候，灯光效果就都是白色，数组全部写 b1110 0000 的时候，灯光效果就都是黑色的。但是好像控制灯光的时候有点不方便啊！我们可以再建立一个数组B，用于存放每个灯（像素）的颜色信息，这个数组是32位类型的，存放RGB888的数据，我们修改灯光效果的时候可以先修改数组B的内容，然后通过运算将数组B中的数据映射到数组A中去，然后在将数组A通过SPI发送出去。到这里基本上就可以实现SPI控制WS2812灯了，但是每次调用SPI发送数据是有间隔时间的，并且会被中断打断，这时候DMA的作用就体现出来了。将DMA的内存地址设置为上面的数组A，长度设置为数组A的大小，开启DMA发送，你只需要喝杯咖啡，等待DMA发送完成标志位置位即可。还有一个需要注意的点是WS2812需要有复位操作，也就是发送50us以上的低电平进行复位，每次传输数据的时候都需要先复位，要实现复位功能，我们可以发送 b0000 0000 即可，由于一个位的时间为0.89us，要实现50us以上，需要至少发送57次b0000 0000 ，我们可以创建一个数组C，C的内容全是 b0000 0000，C的长度设置为100保证有效复位，然后开启DMA，传输数组C的内容即可完成复位。 Surprise，没想到SPI+DMA可以这样用，其实同样的技巧可以用在很多其他的应用场景中去，例如控制步进电机需要特定个数的脉冲，我们也可以使用SPI的MOSI来实现（SCK可能频率太高，步进电机控制器无法接受），例如发送 b0011 1100 这个数据就可以在MOSI上产生一个高脉冲，通过DMA可以实现输出特定个数脉冲的功能。

2021-12-22 17:00:58 评论举报陈红娟