CH32幻彩灯控 - WS2812及同等类型灯珠的四种驱动方式
本帖最后由 我芯永恒 于 2024-8-30 10:40 编辑CH32幻彩灯控 - WS2812及同等类型灯珠的四种驱动方式
目录
[*]WS2812时序
[*]方式一，IO翻转驱动
[*]方式二，定时器PWM+DMA驱动
[*]方式三，SPI驱动
[*]方式四，PIOC驱动
[*]总结
当下ARGB（Addressable RGB）盛行，用CH32也可轻松施展灯光魔法；以CH32X035为例分析驱动WS2812幻彩LED灯珠的四种方式。WS2812时序 WS2812是集控制电路与发光电路于一体的LED，采用单线数据协议，每24bit数据控制总线上的一颗LED。但此处的bit不等同于二进制中的位，它由自己的一段时序代表最小的信息量单位，分别为0码和1码，还有Reset码，典型时序如下图：
24bit 的数据结构为每 8bit 控制一种颜色， bit 代表 Green 绿色，灰度为0~255， bit 代表 Red 红色， bit 代表 Blue 蓝色，同理灰度都为0~255；在发送数据时按照GRB的顺序高位先发。方式一，IO翻转驱动1、IO初始化，配置GPIO为推挽输出，初始化为低电平；
2、IO翻转的时间，通过写寄存器的方式来翻转IO电平，逻辑分析仪测量CH32X035在48M主频下的IO翻转的时间如下，高电平执行时间45ns，低电平执行时间40ns;
3、控制输出时序；
4、调用以上函数组成IO输出的时序，控制RGB色彩；方式二，定时器PWM+DMA驱动1、定时器初始化，重装载值（10-1）；预分频值（6-1）；可得PWM频率 800K Hz，PWM选择模式1，输出极性配置为高，即低于比较值时输出有效电平，且有效电平为高；
2、DMA初始化，DMA方向为内存到外设，即将比较值从内存搬运至定时器的比较寄存器；DMA传输数据宽度为半字，且不开启循环模式，
3、使能PWM输出；
4、使能DMA传输修改定时器比较值来控制PWM占空比，PWM周期为1250ns，根据每bit数据决定PWM输出的占空比，来控制输出0码（高电平30%，低电平70%）或1码（高电平50%，低电平50%）；方式三，SPI驱动1、SPI初始化，主机模式，数据宽度8位，每字节控制WS2812的一个bit(最小时序码)，即24字节控制一颗LED；
2、设置RGB的缓存，每24字节控制一颗灯珠，以输出三颗灯珠依此为为绿红蓝为例：3、SPI发送，输出RGB方式四，PIOC驱动CH32X035内嵌了一个可编程协议IO微控制器，可实现单线输出；
1、设置RGB缓存，以三颗灯珠为例；2、输出通道初始化,若选择PC18或PC19为输出通道，则须先关闭PC18和PC19默认的 SWD 功能；
3、根据缓存输出RGB
总结四种方式均可驱动WS2812及其同等类型的LED灯珠，可根据引脚资源和具体应用环境自由选择，以CH32X035为例参考程序如下：
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