【杂谈理解】STM32F103引脚反转速度时间

news2024/9/21 5:41:57

前言

  事情的起因是最近我在使用F103编写WS2812彩灯的时序时遇到了一些小问题。具体来说，我发现WS2812的'1'码的低电平部分的时序无法达到要求的220ns~380ns，而只能到大约580ns左右。因此，我开始对引脚的反转速度进行了一些测试。下面数据仅是我通过逻辑分析仪检测，如有偏差或错误的地方欢迎指出。

环境

  • STM32C8T6系统板，主频72MHz
  • 空载，代指只有反转引脚函数运行的环境
  • 下述提到的HAL库代码，都是基于STM32CubeMX生成的
  • '0’码，'1’码，我对WS2812时序电平的称呼，每个码都是有不同时长的高低电平组成的

检测

  • 标准库，上电默认的主频，空载

    高电平：200ns 低电平：380ns 周期：580ns

    在这里插入图片描述

  • HAL库，72MHz，空载

    高电平：375ns 低电平：292ns 周期：667ns

    在这里插入图片描述

  • HAL库，72MHz，函数中

    高电平：375ns 低电平：542ns 周期：917ns

    在这里插入图片描述

  • 总结

      通过上述测试截图以及我实际测试可以看出的是，引脚电平反转在空载的时候才能刚好满足220ns~380ns这个延时段，看似可以满足WS2812时序，但是别忘了发送时序的过程中，还有经历高低位的定位及电平判断之类的，无疑会延长上一个电平的时间，导致时序不是很标准，明显存在在误差，从我发的最后一张图就能看出来。

      我对WS2812的时序的函数上优化判断位，和减少不必要函数跳转等等上，却始终到不到标准时序要求，要么是’1’码标准了，程序时序对于’0’码来说就超时了，要么就相反。

  • 我的WS2812程序实际测到的时序

    '1’码：(低电平部分未满足，取值应当为220ns~380ns，过长了)

    在这里插入图片描述

    '0’码：(满足)

    在这里插入图片描述

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