stm32和ws2812B相对较好的方案。SPI和UART

gmyu · 发表于 2018-8-15 14:51:49

最近看不少人玩ws2812b。我搜了一下找到个比较好的。
这个程序是spi+dma的，我修改了下在F030F4上面跑着挺好。大概的意思是E表示1。8表示0。一个字节处理两位。

我想了一下UART+DMA，没有时间做。如果用UART，设置到2.4M，每个位400nS(spec.: 250-550), 反转一下，每三位处理一个bit，高高低表示1(800+400)，低低高表示0(800+400)。这样start+76位，543，210，总共一个字节处理3个位，停止位因为反转了就是低电平，间隔时间不足50uS，应该没影响。
如此，每24/3=8个字节处理一个灯，比SPI的12个字节更少。个位有什么看法。

yoursnemo · 发表于 2018-8-15 15:30:56

直接用IO，写得我要吐了。

Eiman · 发表于 2018-8-15 15:38:26

uart还是比较复杂的吧，有校验位停止位什么的，还是PWM+DMA最直接明了。

amazing030 · 发表于 2018-8-15 15:40:59

SPI的方式不错,速度慢的单片机都可以做

lyg407 · 发表于 2018-8-15 15:48:48

谢谢楼主分享。

gmyu · 发表于 2018-8-15 16:00:27

Eiman 发表于 2018-8-15 15:38
uart还是比较复杂的吧，有校验位停止位什么的，还是PWM+DMA最直接明了。

校验位可以没有的，电压反转后，开始位必须是高，和2812协议相同，停止位作为间隔可以忽略。

想问一下pwm占用多少RAM和CPU资源。是不是整个DMA发送完成才需要CPU参与一次，论坛那位貌似现在没搞定，不知卡在哪里。

Eiman · 发表于 2018-8-15 16:18:47

gmyu 发表于 2018-8-15 16:00
校验位可以没有的，电压反转后，开始位必须是高，和2812协议相同，停止位作为间隔可以忽略。

想问一下pw ...

我的是PWM+DMA点亮60个WS2812B没问题啊。
占用空间如下：
8 808 bytes of readonly  code memory
352 bytes of readonly  data memory
  5 554 bytes of readwrite data memory

gmyu · 发表于 2018-8-16 11:35:31

Eiman 发表于 2018-8-15 16:18
我的是PWM+DMA点亮60个WS2812B没问题啊。
占用空间如下：
8 808 bytes of readonly code memory

我用F030F4，只有4K RAM，你这个远远超出，假定100个灯，100*2*24就4.8k了，而用SPI就只需要100*12=1.2kbyte。这个差距还是比较大的，毕竟还要做各种效果，加上buffer就更不敢用pwm了。

20061002838 · 发表于 2018-8-16 17:10:01

发送一个LED的数据所需要的时间是 1.25*24 = 32us
而CPU生成数据所需的时间远远小于32us
那么就有了使用双缓冲，乒乓操作的条件
两个缓冲区，每个缓冲区处理25个LED，总共占用RAM：SPI 25*12*2 = 600bytes; USART 25*24*2 = 1200bytes，而且扩展到更长的灯带时不需要增加缓冲区长度
DMA传输完成中断产生后，最后两个个字节（SPI是半字）数据一个在移位寄存器中发送，另一个在TDR寄存器中等待发送，中断函数里面等待TXE标志位置位，重新配置DMA

gmyu · 发表于 2018-8-16 17:24:53

20061002838 发表于 2018-8-16 17:10
发送一个LED的数据所需要的时间是 1.25*24 = 32us
而CPU生成数据所需的时间远远小于32us
那么就有了使用双 ...

不用缓冲区，直接写DMA的buff会出现什么情况。基本上写buff很短时间，可以在刷新ws2812的时候做。或者就算正在发送spi，更新dma数据区会怎么样。

你已经用UART实现了，对么？貌似是一个bit对一个字节。

20061002838 · 发表于 2018-8-16 17:39:54

gmyu 发表于 2018-8-16 17:24
不用缓冲区，直接写DMA的buff会出现什么情况。基本上写buff很短时间，可以在刷新ws2812的时候做。或者就 ...

不用双缓冲，直接写DMA的buf，不就把正在发送的数据给破坏了吗

没玩过WS2812，UART是前两天给坛友设计的一个方案，很容易可以翻到，用USART，同步模式，外部用D触发器，通过时钟信号锁存数据
没验证过

gmyu · 发表于 2018-8-16 18:13:05

20061002838 发表于 2018-8-16 17:39
不用双缓冲，直接写DMA的buf，不就把正在发送的数据给破坏了吗

没玩过WS2812，UART是前两天给坛友设计的 ...

我上面说了，TX反转电平，加开始位可以看作9个bit，这样可以处理3个LED位，不用外接器件，不过没有试过。

btw，上面的程序我运行有点问题，颜色编码通常是rgb，但是ws2812用的是gbr，他虽然做了处理，但是颜色不对。
改了一下这个函数，把循环也去掉，运行可能快点。
void Sw28_SetPixelsColor(SW28_HandleTypeDef *swObj, uint8_t pix, uint32_t color)
{
uint8_t g; //r,g,b;
uint8_t *pb = swObj->BuffPoint + pix*12;

g= (uint8_t)(color>>8);
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb = LED2B[g & 0x03];
g= (uint8_t)(color>>16);
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb = LED2B[g & 0x03];
g= (uint8_t)(color);
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb++ = LED2B[g & 0x03]; g >>= 2;
*pb = LED2B[g & 0x03];
}

20061002838 · 发表于 2018-8-16 18:20:45

本帖最后由 20061002838 于 2018-8-16 18:25 编辑

gmyu 发表于 2018-8-16 18:13
我上面说了，TX反转电平，加开始位可以看作9个bit，这样可以处理3个LED位，不用外接器件，不过没有试过。 ...

查表最快，没有之一

看错了，你这个就是查表

gmyu · 发表于 2018-8-16 18:41:12

本帖最后由 gmyu 于 2018-8-16 18:43 编辑

20061002838 发表于 2018-8-16 18:20
查表最快，没有之一

看错了，你这个就是查表

请问，查表返回的一个32bit常量放到8位数组buffer里面，那种方法最快？谢谢！

20061002838 · 发表于 2018-8-16 18:47:42

gmyu 发表于 2018-8-16 18:41
请问，查表返回的一个32bit常量放到8位数组buffer里面，那种方法最快？谢谢！ ...

指针，强制类型转换

void WS2812b_Display(void)
{
register unsigned long i;
register unsigned char temp = 0;
register unsigned short const *pSrc;
register unsigned short *pDrc;
register unsigned short b1, b2, b3;
pDrc = (unsigned short *)spi_SendBuf;
for (i = 0; i < 48; i++)//轮询像素缓存区
{
temp = ws2812b_PixBuf[i] >> 4;
pSrc = (unsigned short const *)LUTbl[temp];
b1 = *pSrc++;
b2 = *pSrc++;
b3 = *pSrc++;
*pDrc++ = b1;
*pDrc++ = b2;
*pDrc++ = b3;
temp = ws2812b_PixBuf[i] & 0x0F;
pSrc = (unsigned short const *)LUTbl[temp];
b1 = *pSrc++;
b2 = *pSrc++;
b3 = *pSrc++;
*pDrc++ = b1;
*pDrc++ = b2;
*pDrc++ = b3;
}
#if 0
DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE);
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC3);
DMA1_Channel3->CNDTR = SENDLENGTH;
DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE);
#endif
}

复制代码

gmyu · 发表于 2018-8-16 19:20:06

20061002838 发表于 2018-8-16 18:47
指针，强制类型转换

对C++不熟悉，高手可以移植这个到stm32就好了，我在arduino下运行很炫，53种模式，可扩展性很强，如果用systick处理里面的step，延时也不消耗cpu资源了。

Eiman · 发表于 2018-8-17 09:56:31

gmyu 发表于 2018-8-16 11:35
我用F030F4，只有4K RAM，你这个远远超出，假定100个灯，100*2*24就4.8k了，而用SPI就只需要100*12=1.2k ...

100灯也就100*24就可以了，我用了5K多主要是我没省着用，还用了HSB颜色空间转换保存每一个灯的参数。

gmyu · 发表于 2018-8-17 10:36:25

Eiman 发表于 2018-8-17 09:56
100灯也就100*24就可以了，我用了5K多主要是我没省着用，还用了HSB颜色空间转换保存每一个灯的参数。 ...

pwm dma data你用的是16位还是8位？

Eiman · 发表于 2018-8-17 11:26:48

gmyu 发表于 2018-8-17 10:36
pwm dma data你用的是16位还是8位？

是哦，一时没想起来。

ljx289 · 发表于 2018-8-22 08:40:49

stm32的io需要电平转换吗？ws2812是5V的，要3.5V才算高。我现在是把ws2812的vcc通过5V串1N4007后将为4.3V。你们是怎么做啊？

gmyu · 发表于 2018-8-22 08:51:46

3.5才算高？我直接连的。正常。

ljx289 · 发表于 2018-8-23 01:08:56

资料上写的是0.7倍的VCC才是高电平的啊吧？

LiLi-Long · 发表于 2018-9-10 21:28:45

学习中谢谢

weatt123456789 · 发表于 2018-10-30 03:53:19

Eiman 发表于 2018-8-15 15:38
uart还是比较复杂的吧，有校验位停止位什么的，还是PWM+DMA最直接明了。

我用stc的PWM好像有点搞不定，好像30M情况下，37个周器，进中断再处理就超过了

Eiman · 发表于 2018-10-30 09:27:10

weatt123456789 发表于 2018-10-30 03:53
我用stc的PWM好像有点搞不定，好像30M情况下，37个周器，进中断再处理就超过了 ...

所以用DMA处理就简单些

weatt123456789 · 发表于 2018-11-3 18:45:39

为什么不用PWM呢

huangqi412 · 发表于 2018-11-3 19:02:39

楼主最后结果呢

gmyu · 发表于 2018-11-3 19:15:51

UART没用，因为换207资源大大的有了。

clesun · 发表于 2019-1-11 11:58:31

gmyu 发表于 2018-11-3 19:15
UART没用，因为换207资源大大的有了。

莫名碰到WS2812该亮得时候不亮，不亮得时候瞎亮

clesun · 发表于 2019-1-11 12:00:01

gmyu 发表于 2018-11-3 19:15
UART没用，因为换207资源大大的有了。

不知道是不是0码和1码配置得问题。用的是SPI接口。

huarana · 发表于 2019-1-11 12:22:36

有没有人搞过w2812做成点阵显示酷炫特效的？

不知道能否实现，就是类似跳舞机那种

ylshuan0221 · 发表于 2019-1-25 10:09:23

了解一下！！

一切那么自然 · 发表于 2019-2-16 13:48:44

20061002838 发表于 2018-8-16 18:47
指针，强制类型转换

STM32F103 可以实现控制1024个灯珠？

smilelinux · 发表于 2019-4-24 23:54:10

你的SPI接哪呢？简易的电路图有吗？或者说明一下接法。

gmyu · 发表于 2019-4-26 09:57:45

smilelinux 发表于 2019-4-24 23:54
你的SPI接哪呢？简易的电路图有吗？或者说明一下接法。

sdo到2812的data脚

dragonbbc · 发表于 2019-4-26 10:03:48

mark一下，空了画个电路板试试

yongd · 发表于 2019-11-18 23:08:57

楼主，没看到你程序里面WS2812B的RESET信号怎么产生

gmyu · 发表于 2022-10-14 16:06:57

花了一天在arm926上用UART dma实现了。每个UART发3个bits。24bits需要8个串口bytes。
下面是查表转颜色到UART数据。
UINT8 RGB2UART[] = {0xDB,0x9B,0xD3,0x93,0xDA,0x9A,0xD2,0x92};

void Send_24b_1LED(UINT8* Led_Arr, UINT32 u32color)
{UINT8 u8bit3,u8color;
for(UINT8 i = 0; i<8; i++){
u8color = (UINT8)(u32color >> (21-3*i)); //先高后低G-R-B
u8bit3 = u8color & 0x7 ;
* (Led_Arr+i) = RGB2UART[u8bit3];

}
}

这个内存有64M，所以再不用考虑内存了，开两个buff采用乒乓的形式去刷新。

gmyu · 发表于 2022-10-14 16:14:06

改了一下，把乘法那个去掉了。
void Send_24b_1LED(UINT8* Led_Arr, UINT32 u32color)
{UINT8 u8bit3,u8shift;
u8shift = 21;
for(UINT8 i = 0; i<8; i++){
u8bit3 = ((UINT8)(u32color >> u8shift)) & 0x7; //
u8shift -= 3;
* (Led_Arr+i) = RGB2UART[u8bit3];

}
}

gmyu · 发表于 2022-10-15 11:58:36

https://github.com/lamik/WS2812B_STM32_HAL
https://blog.csdn.net/Tkwer/article/details/104740550
别人的移植

zhcj66 · 发表于 2022-10-15 16:15:14

gmyu 发表于 2022-10-15 11:58
https://github.com/lamik/WS2812B_STM32_HAL
https://blog.csdn.net/Tkwer/article/details/104740550
别 ...
(引用自40楼)

看网上视频有用8s003做的很炫的,不知道咋搞出来的,我感觉我的45MHz频率都吃力

stm32和ws2812B相对较好的方案。SPI和UART

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