前言
有时间我就按照网上的时序推理了WS2812的传输时序。之前就推过时序了，但是当时时序好像没对，因为没用逻辑分析仪查看，就以为通过电片机的运行主频，在控制NOP，就能得到us级的延时控制，但是真实的情况是，调用调用函数，运行循环之类的对于us级来说也需要大量时间了，所以所推时序时，一定要用逻辑分析仪或示波器查看，时序电平的实际反转时间。
本文要点：1.WS2812的时序基础。2.基于STM32HAL库函数，的引脚电平反转，与WS2812数据传输的代码实现。优点：代码可能简单易懂。缺点：单纯的引脚反转，时序达不到WS2812所指定的要求，但是在控制一盏灯时，只要放在主循环中确能跑出，指定颜色的代码。所以说发出来给大家参考参考。有时间在用DMA写一个看看。
环境
- STM32F103C6T6系统板，72MHz主频
- 基于STM32CubeMX生成的HAL库代码
- keil5中，进行代码的编写修改
WS2812
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时序基础
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数据结构
代码实现
以下给出三个关键块的代码 WS2812S.H WS2812S.C main.c
下面中main.c中省略了，WS2812S数据引脚的初始化定义，还有WS2812S.H引脚的宏定义。大家可以自行调整配置。
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WS2812S.H
#include "main.h" #include <WS2812S.H> //超低时间总得要些东西来堵塞 void WS2812S_Delay_300ns() { __NOP;__NOP;__NOP;__NOP;__NOP; } void WS2812S_Delay_800ns() { for(char i=1;i>0;i--) { __NOP;__NOP;__NOP;__NOP;__NOP; } } //0.1纳秒延时(没用了可忽视) void WS2812S_Delay_us(int Num) { for(;Num>0;Num--) { for(char js=7;js>0;js--) { __NOP(); } } } //WS2812S高电平 void WS2812S_H() { HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); WS2812S_Delay_800ns(); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); WS2812S_Delay_300ns(); } //WS2812S低电平 void WS2812S_L() { HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); WS2812S_Delay_300ns(); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); WS2812S_Delay_800ns(); } //WS2812S时序复位 void WS2812S_R() { //HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); WS2812S_Delay_us(50); } //WS2812S写入字节 void WS2812S_WR(uint8_t dat) { uint8_t i; for(i=0;i<8;i++) { if(dat & (1 << (7-i))) { WS2812S_H(); } else { WS2812S_L(); } } } //WS2812S点亮LED void WS2812S_WRLED(uint8_t green,uint8_t red,uint8_t blue) { HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); WS2812S_WR(green); WS2812S_WR(red); WS2812S_WR(blue); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); WS2812S_R(); } //十次的传输 void WS2812S_WRLED10(uint8_t green,uint8_t red,uint8_t blue) { char i; for(i=0;i<10;i++) { WS2812S_WRLED(green,red,blue); } } -
WS2812S.C
#ifndef __WS2812S_H__ #define __WS2812S_H__ void WS2812S_H(void); void WS2812S_L(void); void WS2812S_R(void); void WS2812S_WR(uint8_t dat); void WS2812S_Delay_us(int Num); void WS2812S_WRLED(uint8_t green,uint8_t red,uint8_t blue); void WS2812S_WRLED10(uint8_t green,uint8_t red,uint8_t blue); #endif -
main.c
//主函数中导人库后，调用配置即可 WS2812S_WRLED10(0,0,255); //WS2812S灯珠
时序问题
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main.c调用WS2812S.H函数中WS2812S的’0’码和’1’码的函数，就已经完全超过时序要求的了。组成高电平的部分没超，低电平的超了。因为调用的过程中不可避免的有循环，函数之类的调用，增加了时间。
//WS2812S高电平 void WS2812S_H() { HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); //WS2812S_Delay_800ns(); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); //WS2812S_Delay_300ns(); } //WS2812S低电平 void WS2812S_L() { HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); //WS2812S_Delay_300ns(); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); //WS2812S_Delay_800ns(); } -
但是我在主函数中，单纯的调用引脚电平反转，就貌似能组成可以用的时序电平时间。从一定程度上就能验证我上面的说法，调用的过程中不可避免的有循环，函数之类的调用，增加了时间。当然一般的模块都是要封装成模块，还有用循环来发送数据位的，所以说在主函数中直接调用肯定是行不通的。
HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(WS2812S_GPIO_Port, WS2812S_Pin, GPIO_PIN_RESET);
