WS2812B的驅動信息

從WS2812的數據手冊中，可以看出其使用單總線級聯的方式進行通信，一組數據包括所有燈珠的顯示信息，每組數據之間通過RESET分隔。在同一組數據中，數據每過1個燈珠，減少24位，也就是說每個燈珠都讀取收到的前24位數據，作爲自己的顯示信息，其它的數據接著往下傳遞，直到遇到RESET信號，然後重新讀取24爲的數據。

对于每位数据是0还是1，则是通过占空比进行判断的。在这里我选取1.25us为1位数据的周期，300ns的高电平作为T0H，625ns的高电平作为T0L 。

WS2812B的驅動思路

現在需要做的就是不斷的改變定時器PWM的占空比，以實現數據的發送。每發送1位數據就要改變一次占空比的值，如果使用中斷的方式，那麽進入中斷的頻率就會很高，所以使用DMA的方式是比較合適的。

我這裏選擇的方式是，使用定時器的更新事件觸發DMA的數據傳輸，DMA使用循環模式一直發送，這樣編程比較簡單，不需要關注何時發送數據，只需要關注如何修改內存中的數據就行。

對于RESET的發送，從圖中可以看出RESET信號是持續280us以上的低電平，那麽就可以用高電平占空比爲0的PWM信號代替，也就是說224個以1.25us爲周期占空比爲0的PWM就可以作爲RESET信號了。

對外設的設置

外設的設置包括3個部分：IO、DMA和定時器。

IO設置

我使用的是PB4，其AF1的复用功能为TIMER2_CH0 。

    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);

    gpio_af_set(GPIOB, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_4);
    gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_4);
    gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_4);

DMA的設置

DMA和STM32F1系列不同，GD32L23x中的DMA的通道不再是和外設對應起來的，而是通過複用器去與外設連接，這樣每一個通道都可以對應所有的外設，使用起來更加的靈活。

DMA的請求用的是TIMER2的更新事件

• DMA_REQUEST_TIMER2_UP

DMA設置爲循環模式

• dma_circulation_enable(DMA_CH0);

void dma_config(void)
{
    dma_parameter_struct dma_data_parameter;
    rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);
    dma_deinit(DMA_CH0);

    dma_data_parameter.periph_addr   = (uint32_t)TIMER2_CH0CV;
    dma_data_parameter.periph_inc   = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
    dma_data_parameter.memory_addr   = (uint32_t)(&buffer);
    dma_data_parameter.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
    dma_data_parameter.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
    dma_data_parameter.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
    dma_data_parameter.direction    = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;
    dma_data_parameter.number       = SIZE_OF_BUFFER;
    dma_data_parameter.priority     = DMA_PRIORITY_HIGH;
    dma_data_parameter.request      = DMA_REQUEST_TIMER2_UP;
    dma_init(DMA_CH0, &dma_data_parameter);
    dma_circulation_enable(DMA_CH0);

    dma_channel_enable(DMA_CH0);
}

TIMER2的設置

定時器的設置包含三部分：

1. 時基單元

2. 輸出模式

3. DMA事件設置

時基單元配置为1.25us的周期。輸出模式使用的是PWM0的模式，同时使能TIMER2的

• TIMER_DMA_UPD

void timer_config(void)
{
    timer_oc_parameter_struct timer_ocinitpara;
    timer_parameter_struct timer_initpara;
    timer_ic_parameter_struct timer_icinitpara;

    rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER2);

    timer_deinit(TIMER2);
    timer_struct_para_init(&timer_initpara);
    timer_initpara.prescaler        = 0;
    timer_initpara.alignedmode      = TIMER_COUNTER_EDGE;
    timer_initpara.counterdirection = TIMER_COUNTER_UP;
    timer_initpara.period           = 79;
    timer_initpara.clockdivision    = TIMER_CKDIV_DIV1;
    timer_init(TIMER2, &timer_initpara);
    timer_channel_output_struct_para_init(&timer_ocinitpara);

    timer_ocinitpara.outputstate    = TIMER_CCX_ENABLE;
    timer_ocinitpara.ocpolarity     = TIMER_OC_POLARITY_HIGH;
    timer_channel_output_config(TIMER2, TIMER_CH_0, &timer_ocinitpara);
    timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER2, TIMER_CH_0, 0);
    timer_channel_output_mode_config(TIMER2, TIMER_CH_0, TIMER_OC_MODE_PWM0);

    timer_dma_enable(TIMER2, TIMER_DMA_UPD);

    timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER2);
}

驅動代碼

驅動代碼包括了两大部分：

1. 使能定時器

2. 將顔色數據放入內存中

使能定時器

注意不要直接使能定時器，而是要先产生1次更新事件，然后再使能定時器。因为这样才能将内存中的第一个数据放入到定时器的中。

    timer_event_software_generate(TIMER2,TIMER_EVENT_SRC_UPG);
    timer_enable(TIMER2);

將顔色數據放入內存中

需要做的工作有2個：

1. 將顔色的數據轉化成定時器比較值寄存器中的數據

2. 轉化數據格式：常用的顔色數據是RGB數據，而WS2812中顔色的存放順序是GRB。

#define T1H_COUNT   40//對于WS2812輸出位1時，PWM的計數值
#define T0H_COUNT   15//對于WS2812輸出位0時，PWM的計數值
void change_color_to_bit(uint32_t rgb_color,uint16_t* bit)
{
uint32_t temp = rgb_color;
int i;
uint16_t temp_bit;
for(i=0;i<24;i++){
if(temp & 0x00000001){
bit[23-i] = T1H_COUNT;
}else{
bit[23-i] = T0H_COUNT ;
}
temp = temp>>1;
}
for(i=0;i<8;i++){
temp_bit = bit;
bit = bit[8+i];
bit[8+i] = temp_bit;
}
}

上面的代碼將顔色數據轉化成比較值寄存器中的值。

效果展示

直接拍攝的效果不太好，用一張白紙遮著的效果要好一些。