当前位置：首页 > news >正文

CH5xx TMR PWM DMA驱动WS2812

news 2026/3/27 6:16:22

本文以CH592测试，使用TMR的PWM功能驱动WS2812，这种方法相对于SPI DMA驱动的方式有点时节省IO资源，但是RAM消耗会比SPI方式大四倍。

下面贴出程序：

1.pwm_ws2812.c文件：

#include "pwm_ws2812.h"/*** @brief  初始化WS2812缓冲区（填充前后复位信号）*/
void ws2812_buf_init(uint32_t *buf)
{uint16_t i;// 前导复位信号（低电平）for(i = 0; i < WS2812_RESET_CYCLES; i++){buf[i] = 0; // 占空比0%（低电平）
    }// 后导复位信号（确保数据发送完成后复位）uint16_t data_end = WS2812_RESET_CYCLES + WS2812_LED_NUM * 24;for(i = data_end; i < WS2812_BUF_LEN; i++){buf[i] = 0;}
}/*** @brief  内部函数：填充单个LED的24bit数据*/
static void ws2812_set_rgb_bits(uint32_t *buf, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b)
{uint8_t i;// 绿色分量（8bit，先低后高）for(i = 0; i < 8; i++){buf[i] = (g & 0x01) ? WS2812_T1H : WS2812_T0H;g >>= 1;}// 红色分量（8bit，先低后高）for(i = 0; i < 8; i++){buf[i + 8] = (r & 0x01) ? WS2812_T1H : WS2812_T0H;r >>= 1;}// 蓝色分量（8bit，先低后高）for(i = 0; i < 8; i++){buf[i + 16] = (b & 0x01) ? WS2812_T1H : WS2812_T0H;b >>= 1;}
}/*** @brief  设置单个LED的颜色*/
void ws2812_set_single(uint32_t *buf, uint8_t led_idx, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b)
{if(led_idx >= WS2812_LED_NUM) return; // 索引越界检查// 计算当前LED在缓冲区中的起始位置uint32_t *led_buf = buf + WS2812_RESET_CYCLES + led_idx * 24;ws2812_set_rgb_bits(led_buf, g, r, b);
}/*** @brief  填充所有LED为同一颜色*/
void ws2812_fill_all(uint32_t *buf, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b)
{for(uint8_t i = 0; i < WS2812_LED_NUM; i++){ws2812_set_single(buf, i, g, r, b);}
}/*** @brief  发送WS2812数据*/
void ws2812_send(uint32_t *buf)
{// 配置DMA传输范围
    TMR2_DMACfg(ENABLE,(uint16_t)(uint32_t)buf,(uint16_t)(uint32_t)(buf + WS2812_BUF_LEN ),Mode_Single);// 启动PWM（低电平起始，单次传输）//TMR2_PWMInit(Low_Level, PWM_Times_1);
    TMR2_PWMEnable();TMR2_Enable();}/*** @brief  初始化WS2812硬件（定时器2+GPIO）*/
void ws2812_hw_init(void)
{// 配置GPIO（PB11，推挽输出）
    GPIOA_ModeCfg(GPIO_Pin_11, GPIO_ModeOut_PP_5mA);//    GPIOB_ModeCfg(GPIO_Pin_11, GPIO_ModeOut_PP_5mA);
//    GPIOPinRemap(ENABLE, RB_PIN_TMR2); // 映射定时器2到PB11// 配置定时器2 PWM周期TMR2_PWMCycleCfg(WS2812_BIT_CYCLE); // 单bit周期
    TMR2_PWMInit(High_Level, PWM_Times_1);}

2.pwm_ws2812.h文件：

#ifndef __PWM_WS2812_H
#define __PWM_WS2812_H#include "CH59x_common.h"// WS2812 配置参数（根据实际需求修改）
#define WS2812_LED_NUM      10      // LED数量
#define WS2812_CLK_FREQ     60      // 系统时钟频率(MHz)，需与实际时钟一致
#define WS2812_RESET_US     50      // 复位信号最小时间(us)// 时序参数（单位：系统时钟周期，自动计算）
#define WS2812_T0H          (uint32_t)(0.4 * WS2812_CLK_FREQ)  // 0码高电平(≈0.4us)
#define WS2812_T1H          (uint32_t)(0.8 * WS2812_CLK_FREQ)  // 1码高电平(≈0.8us)
#define WS2812_BIT_CYCLE    (uint32_t)(1.25 * WS2812_CLK_FREQ) // 单bit总周期(≈1.25us)
#define WS2812_T0L          (WS2812_BIT_CYCLE - WS2812_T0H)    // 0码低电平
#define WS2812_T1L          (WS2812_BIT_CYCLE - WS2812_T1H)    // 1码低电平
#define WS2812_RESET_CYCLES (uint32_t)((WS2812_RESET_US * WS2812_CLK_FREQ) / 1000) // 复位周期数// 缓冲区长度计算（前导复位+数据+后导复位）
#define WS2812_BUF_LEN      (WS2812_RESET_CYCLES + WS2812_LED_NUM * 24 + WS2812_RESET_CYCLES/2)/*** @brief  初始化WS2812缓冲区（填充复位信号）* @param  buf: 缓冲区指针（需提前定义为WS2812_BUF_LEN长度）*/
void ws2812_buf_init(uint32_t *buf);/*** @brief  设置单个LED的RGB颜色* @param  buf: 缓冲区指针* @param  led_idx: LED索引（0~WS2812_LED_NUM-1）* @param  g: 绿色分量(0-255)* @param  r: 红色分量(0-255)* @param  b: 蓝色分量(0-255)*/
void ws2812_set_single(uint32_t *buf, uint8_t led_idx, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b);/*** @brief  填充所有LED为同一颜色* @param  buf: 缓冲区指针* @param  g: 绿色分量(0-255)* @param  r: 红色分量(0-255)* @param  b: 蓝色分量(0-255)*/
void ws2812_fill_all(uint32_t *buf, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b);/*** @brief  发送WS2812数据（启动DMA和PWM）* @param  buf: 缓冲区指针*/
void ws2812_send(uint32_t *buf);/*** @brief  初始化WS2812硬件（定时器+GPIO）*/
void ws2812_hw_init(void);#endif

3.main函数：

#include "CH59x_common.h"#include "pwm_ws2812.h"// 定义WS2812缓冲区（按宏定义长度分配）
__attribute__((aligned(4))) uint32_t PwmBuf[WS2812_BUF_LEN];void DebugInit(void)
{GPIOA_SetBits(GPIO_Pin_9);GPIOA_ModeCfg(GPIO_Pin_8, GPIO_ModeIN_PU);GPIOA_ModeCfg(GPIO_Pin_9, GPIO_ModeOut_PP_5mA);UART1_DefInit();
}int main()
{SetSysClock(CLK_SOURCE_PLL_60MHz);DebugInit();PRINT("WS2812 Test @ChipID=%02X\n", R8_CHIP_ID);// 初始化WS2812硬件和缓冲区
    ws2812_hw_init();ws2812_buf_init(PwmBuf);
PRINT("WS2812_BUF_LEN=%d\n",WS2812_BUF_LEN);// 测试流程：依次显示黄→青→紫→逐个点亮ws2812_fill_all(PwmBuf, 0xFF, 0xFF, 0x00); // 黄色for(uint16_t i=0;i<WS2812_BUF_LEN;i++){PRINT("%d ",PwmBuf[i]);}PRINT("\n");ws2812_send(PwmBuf);DelayMs(1000);ws2812_fill_all(PwmBuf, 0xFF, 0x00, 0xFF); // 青色
    ws2812_send(PwmBuf);DelayMs(1000);ws2812_fill_all(PwmBuf, 0x00, 0xFF, 0xFF); // 紫色
    ws2812_send(PwmBuf);DelayMs(1000);while(1) // 无限循环，持续律动
    {// 1. 从左到右：目标色依次点亮，背景色保持不变for(uint8_t j = 0; j < WS2812_LED_NUM; j++){// 每次循环先重置所有LED为背景色（避免残留之前的目标色）ws2812_fill_all(PwmBuf, 0x55, 0xAA, 0xFF);// 将当前位置j的LED设为目标色ws2812_set_single(PwmBuf, j, 0xAA, 0x55, 0x00);// 发送数据，更新LED显示
            ws2812_send(PwmBuf);// 控制律动速度，数值越小越快（可根据需求调整，如300ms）DelayMs(300);}// 2. 从右到左：目标色依次熄灭（恢复背景色），模拟“往回走”for(int8_t j = WS2812_LED_NUM - 2; j >= 0; j--) // 从倒数第二个开始（最后一个已点亮，无需重复）
        {// 重置所有LED为背景色ws2812_fill_all(PwmBuf, 0x55, 0xAA, 0xFF);// 将当前位置j的LED设为目标色ws2812_set_single(PwmBuf, j, 0xAA, 0x55, 0x00);// 发送数据，更新LED显示
            ws2812_send(PwmBuf);// 保持与“从左到右”相同的速度，确保律动流畅DelayMs(300);}}
}