代码收藏家技术教程 2023-12-05

使用STM32的PWM和DMA功能

1.学习一下STM32的PWM+DMA方式输出脉冲信号，最典型的应该就是驱动WS2812B灯带了，用这个方式很方便，也很容易理解。本次实验用的主控MCU是STM32C8T6,模块使用WS2812B灯带，5V-30颗灯珠。

.STM32C8T6基本的资源介绍:

STM32F103x8和STM32F103xB增强型系列使用高性能的ARM® Cortex™-M3 32位的RISC内核，工

作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口

和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个

PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I

C接口和SPI接口、3个USART接口、一个

USB接口和一个CAN接口。

WS2812B：就是一个RGB灯带,只给信号，就量相应的颜色，理论上像素255*255*255种颜色，主要实验3原色显示。

4.下面是STM32F103配置PWM+DMA的方式，使用的标准库。我使用的是PA1,定时器2通道2.再看一下DMA的配置，TIM2_CH2对应的DMA1通道是7.在确认主控硬件资源之后，先别急着敲代码，先了解一下WS2812的驱动方式。

第1个WS2812B灯珠接收到了第1个24bit的数据，做出响应（发光）；第N个WS2812B灯珠接收到了第N个24bit的数据，

再收到第二个24bit的数据后，直接转发给第二个WS2812B灯珠，由第二个WS2812B灯珠做出响应；依次类推

要想RGB灯亮，必须发送24位的800khz方波才行。

void Ws2812b_Pwm_Dma_GpioConfig(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;

DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

/* 开启GPIO TIM DMA 外设时钟 */

RCC_APB2PeriphClockCmd(WS2812B_TIMx_GPIO_CLK, ENABLE);//GPIO时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(WS2812B_TIMx_CLK, ENABLE);//TIM2_CH2

RCC_AHBPeriphClockCmd(WS2812B_DMAx_CLK, ENABLE);//DMA1

/* GPIO端口配置 */

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = WS2812B_TIMx_PIN;

GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(WS2812B_TIMx_PORT, &GPIO_InitStruct);

/* 定时器时基配置 */

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = WS2812B_TIMx_Prescaler-1;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = WS2812B_TIMx_Period-1; //72M / 90 = 800K

TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;

TIM_TimeBaseInit(WS2812B_TIMx, &TIM_TimeBaseInitStruct);

/* 定时器输出比较配置 */

TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;

TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

TIM_OCInitStruct.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;

TIM_OC2Init(WS2812B_TIMx, &TIM_OCInitStruct);//通道2初始化化

TIM_CtrlPWMOutputs(WS2812B_TIMx, ENABLE); //PWM输出使能

TIM_Cmd(WS2812B_TIMx, DISABLE);

TIM_DMACmd(WS2812B_TIMx, WS2812B_DMAx_Source, ENABLE);

/* DMA配置 */

DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(TIM2->CCR2) ;

DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)Pixel_Buff;

DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = PIXEL_NUM * RGB;

DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;

DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;

DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

DMA_Init(WS2812B_DMAx_Channelx, &DMA_InitStruct);

DMA_Cmd(WS2812B_DMAx_Channelx, DISABLE);

}

定时器2在APB1中线上，系统时钟是72M,TIM_Prescaler=0，.TIM_Period=89，一个周期就是1.25us，符合WS2812的时序，一个时钟时间是1/72=14ns,25*14ns=350ns符合0码，45*14=630ns符合1码时序。只需要发送pwm(25)代表0码，pwm(45)代表1码。

//缓存数据

u16 Pixel_Buff[PIXEL_NUM][RGB]={0};

void Ws281b_Show(void)

{

DMA_SetCurrDataCounter(WS2812B_DMAx_Channelx, (u16)(PIXEL_NUM * RGB)); //设定DMA要传输数据的大小

DMA_Cmd(WS2812B_DMAx_Channelx, ENABLE);

TIM_OC2PreloadConfig(WS2812B_TIMx, TIM_OCPreload_Enable); //CH1预装载器使能

TIM_Cmd(WS2812B_TIMx, ENABLE);

while(DMA_GetFlagStatus(WS2812B_DMA_FLAG) != SET); //等待传输完成

DMA_Cmd(WS2812B_DMAx_Channelx, DISABLE);

TIM_OC2PreloadConfig(WS2812B_TIMx, TIM_OCPreload_Disable); //关闭CH1预装载器

TIM_Cmd(WS2812B_TIMx, DISABLE);