2022年也過去了3個月。年後因爲種種原因，所以評測的事也停了一段時間，今天趁著有空，就又拿起板子搗鼓起來了。

今天的話分享的也不多，就利用電位器加一個WS2812燈環，做一個可調燈色的燈環。使用到的芯片外設主要有兩塊，一個是模數轉換器（ADC），另一個則是串行外設接口（SPI）。

模塊說明

旋轉電位器用到的是下圖的這種，某寶上購買的，內部實際上是一個可調電阻，模擬輸出電壓0~5V。計劃通過讀取該模塊電壓的模擬量來調節WS2812燈環的燈色。

數據傳輸方法：

數據結構：

數據傳輸時間：

時序波形圖

了解完WS2812的基本信息后，接下来就是如何编程控制了。我们可以从上面的時序波形圖和波形时序说明图上看到，WS2812C的时序控制要求达到ns级别，如果说使用IO翻转来实现对它的控制，一方面是难以实现（IO翻转的时间不一定有这么快），另一方面是程序的可移植性也会很差，因此，我们这里采用另一种方法，利用芯片自带的SPI+DMA来实现对WS2812的驱动。

SPI驅動原理說明

關于SPI驅動WS2812原理的說明，這裏也不詳細介紹，網上大把資料，講得也比較細。簡單說，就是通過SPI外設輸出一幀數據，通過這幀數據的高低電平（0和1）占比，來模擬上圖碼型中的0碼和1碼。舉個例子，我通過調節SPI的分頻器，來使得SPI輸出一幀數據（通常是8位）的時間周期是1us，那麽，這個時候，假如我輸出的數據是0xF0,那麽這一幀數據所對應的碼型就是上圖中的0碼，若是我輸出的數據是0xC0，那麽這一幀數據所對應的碼型就是上圖中的1碼。另外，之所以選擇SPI+DMA的控制方案，則是考慮到如果在頻繁調光的情況下，利用DMA可以極大減輕CPU的負擔。

編程實現

首先是關于電位器模擬量的讀取功能，用到了MCU的ADC外設，引腳的使用如下：

#define ROTATION_SENSOR_GPIO_RCU        (RCU_GPIOB)

#define ROTATION_SENSOR_GPIO_PORT       (GPIOB)
#define ROTATION_SENSOR_GPIO_PIN        (GPIO_PIN_0)

#define ROTATION_ADC_CH                 (ADC_CHANNEL_8)

adc初始化

/*!
    \brief      configure the different system clocks
    \param[in]   none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
staticvoid rcu_config(void)
{ 
/* enable ADC clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC);
/* config ADC clock */
    rcu_adc_clock_config(RCU_ADCCK_APB2_DIV6);
}

/*!
    \brief      configure the ADC peripheral
    \param[in]   none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
staticvoid adc_config(void)
{
/* ADC data alignment config */
    adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);
/* ADC channel length config */
    adc_channel_length_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, 1U);

/* ADC trigger config */
    adc_external_trigger_source_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ADC_EXTTRIG_REGULAR_NONE);
/* ADC external trigger config */
    adc_external_trigger_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ENABLE);

/* enable ADC interface */
    adc_enable();
    delay_1ms(1U);
/* ADC calibration and reset calibration */
    adc_calibration_enable();
}

staticvoid gpio_config(void)
{
    rcu_periph_clock_enable(ROTATION_SENSOR_GPIO_RCU);   
/* PB0 ADC_IN config */
    gpio_mode_set(ROTATION_SENSOR_GPIO_PORT, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, ROTATION_SENSOR_GPIO_PIN);
}

static uint16_t ADC_Get_Channel(uint8_t channel)
{
/* ADC regular channel config */
    adc_regular_channel_config(0U, channel, ADC_SAMPLETIME_7POINT5);
/* ADC software trigger enable */
    adc_software_trigger_enable(ADC_REGULAR_CHANNEL);

/* wait the end of conversion flag */
while(!adc_flag_get(ADC_FLAG_EOC));
/* clear the end of conversion flag */
    adc_flag_clear(ADC_FLAG_EOC);
/* return regular channel sample value */
return (adc_regular_data_read());   
}

void rotationSensorInit(void)
{
    gpio_config();
    rcu_config();
    adc_config();
}

讀取ADC模擬量

adcval = ADC_Get_Channel(ROTATION_ADC_CH);

接下來是SPI+DMA驅動WS2812部分

先是引腳的定義

#define SPI1_MOSI_RCU            (RCU_GPIOC)

#define WS2812_RCU_PERIPH(RCU_SPI1)
#define WS2812_PERIPH(SPI1)

#define WS2812_MOSI_PORT          (GPIOC)
#define WS2812_MOSI_PIN           (GPIO_PIN_12)

#define WS2812_LOW(0xC0)
#define WS2812_HIGH(0xF0)

static uint8_t u8TxBuffer[24] = {0};
static uint16_t u16BufferCnt = 0;

SPI+DMA初始化

/**
 *******************************************************************************
 ** \brief Configure SPI DMA function
 **
 ** \param [in] None
 **
 ** \retval None
 **
 ******************************************************************************/
staticvoid Spi_DmaConfig(void)
{
    dma_parameter_struct dma_init_struct;
/* enable DMA clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);

/* initialize DMA channel 0 */
    dma_deinit(DMA_CH0);
    dma_struct_para_init(&dma_init_struct);
    dma_init_struct.request      = DMA_REQUEST_SPI1_TX;
    dma_init_struct.direction    = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;
    dma_init_struct.memory_addr   = (uint32_t)u8TxBuffer;
    dma_init_struct.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
    dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_8BIT;
    dma_init_struct.number       = 24;
    dma_init_struct.periph_addr   = (uint32_t)&SPI_DATA(WS2812_PERIPH);
    dma_init_struct.periph_inc   = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
    dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_8BIT;
    dma_init_struct.priority     = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
    dma_init(DMA_CH0, &dma_init_struct);
}

void WS2812C_Init(void)
{
    spi_parameter_struct spi_init_struct;

    rcu_periph_clock_enable(SPI1_MOSI_RCU);
    rcu_periph_clock_enable(WS2812_RCU_PERIPH);

/* SPI1_MOSI(PC12) GPIO pin configuration */
    gpio_af_set(WS2812_MOSI_PORT, GPIO_AF_5, WS2812_MOSI_PIN);
    gpio_mode_set(WS2812_MOSI_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, WS2812_MOSI_PIN);
    gpio_output_options_set(WS2812_MOSI_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, WS2812_MOSI_PIN);

    spi_i2s_deinit(WS2812_PERIPH);

/* SPI1 parameter config */
    spi_init_struct.trans_mode           = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX;
    spi_init_struct.device_mode          = SPI_MASTER;
    spi_init_struct.frame_size           = SPI_FRAMESIZE_8BIT;
    spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_LOW_PH_2EDGE;
    spi_init_struct.nss                  = SPI_NSS_SOFT;//CS腳由軟件托管
    spi_init_struct.prescale             = SPI_PSC_4;
    spi_init_struct.endian               = SPI_ENDIAN_MSB;
    spi_init(WS2812_PERIPH, &spi_init_struct);

/* configure SPI1 byte access to FIFO */
    spi_fifo_access_size_config(WS2812_PERIPH, SPI_BYTE_ACCESS);

    spi_dma_enable(WS2812_PERIPH, SPI_DMA_TRANSMIT);

/* enable SPI1 */
    spi_enable(WS2812_PERIPH);

    Spi_DmaConfig();
}

數據發送

staticvoid RGB_Set_Up(void)
{
u8TxBuffer[u16BufferCnt] = WS2812_HIGH;
    u16BufferCnt++;
}

staticvoid RGB_Set_Down(void)
{
u8TxBuffer[u16BufferCnt] = WS2812_LOW;
    u16BufferCnt++;
}

void WS2812C_SetRGB(uint32_t RGB888)
{
int8_t i = 0;
uint8_t byte = 0;
    u16BufferCnt = 0;

for(i = 23; i >= 0; i--)
{
byte = ((RGB888>>i)&0x01);
if(byte == 1)
{
RGB_Set_Up();
}
else
{
RGB_Set_Down();
}
} 


    dma_transfer_number_config(DMA_CH0, 24);
    dma_channel_enable(DMA_CH0);

while (RESET == dma_flag_get(DMA_CH0, DMA_FLAG_FTF))
{
}
dma_flag_clear(DMA_CH0, DMA_FLAG_FTF);
    dma_channel_disable(DMA_CH0);
}

燈環控制接口

void ws2812c_All_Ctrl(uint32_t RGB888)
{
uint8_t i = 0;
for(i = 0; i < WS2812C_LED_NUM; i++)
{
WS2812C_SetRGB(RGB888);
}
}

关于模块的驱动部分大致就这样，然后我们在利用板载的WAKEUP KEY按键来转换电位器所控制的RGB灯色，剩下的就是一些应用逻辑功能的实现。