stm32驱动W2812

W2812简介

W2812 内置有控制电路和 RGB LED 灯珠,用户只需通过一条数据线进行控制在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

每一个LED的R、G、B分别由八位数据控制颜色浓度,(每种颜色浓度有0~255档,理论上RGB就可以组成256的3次方中颜色组合)即每个LED需要24BIT数据,那么需要发送数据的总长度则为(要控制LED数量 n)*(24),每个LED保存24BIT将剩余位传给后面LED。全部数据发送完成后要继续发送大于24us的低电平作为RESET_CODE等才可以点亮。
引用大佬文章WS2812B彩灯 STM32HAL库开发:PWM+DMA(stm32f103c8t6)

了解驱动原理,如何驱动
使用PWM模式+DMA 方式
注意点 配置1.25us周期 在这里插入图片描述
(4+1)*(20+1)/84mhz =1.25us
ARR 为20
1码 0.8/1.25 * 20 =12.8 取13【不可以低于12,但13到18都可以】
0码 0.4/1.25 * 20 = 6.4 取6 【不可以高于6,但4到6都可以】
此处的 **0.8 0.4 **都取1码 0码高电平占比

在这里插入图片描述
使用 DMA 和直接控制 PWM 的方式在实现上的差异,主要是因为 DMA 可以自动处理数据传输,而直接控制 PWM 需要更细粒度的手动控制。以下是两种方式的关键区别和原因:

1. 使用 DMA 的优势

代码简化:

HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim2, TIM_CHANNEL_2, (uint32_t *)Pixel_Buf, (Pixel_NUM + 1) * 24);
  • 自动化数据传输: 当使用 DMA 时,定时器会自动从 Pixel_Buf 中读取数据并产生 PWM 信号。这意味着你不需要手动控制每个数据位的发送过程。
  • 中断处理: DMA 在传输完成后会自动触发中断,可以在中断中处理后续操作,而不需要阻塞主循环。这使得系统的其他任务可以并行执行,提高了整体效率。
  • CPU 占用低: CPU 可以在 DMA 传输的同时执行其他任务,减少了 CPU 的负担。

2. 直接 PWM 控制的复杂性

手动控制每个位:

for (int i = 0; i < Pixel_NUM; i++) {uint32_t pixel = Pixel_Buf[i]; for (int j = 23; j >= 0; j--) {if (pixel & (1 << j)) {// 发送 1 的 PWM 信号} else {// 发送 0 的 PWM 信号}}
}
  • 时间控制: 直接控制 PWM 信号时,你需要精确计算每个数据位的高低电平持续时间。这需要通过循环和延迟函数手动控制,增加了代码的复杂性。
  • 同步问题: 你需要确保在适当的时间发送每个信号,这可能导致 CPU 被阻塞,从而影响其他任务的执行。
  • 更高的开发和调试成本: 由于需要处理信号的时序和高低电平,调试时可能需要更多的测试和验证,增加了开发复杂性。

总结

使用 DMA 能够大幅简化代码,因为它将复杂的信号生成过程自动化,开发者只需调用一条函数即可完成。而手动控制 PWM 则需要编写详细的代码来管理每个数据位的发送时序,这对于需要实时性和准确性的场合来说,编写和维护的成本更高。

如果你的应用场景允许使用 DMA,推荐优先考虑使用 DMA 来简化开发和提高系统性能。如果出于特定需求必须使用直接控制的方式,尽量优化代码结构,确保系统的效率和响应性。

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