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STM32G0 定时器PWM DMA输出驱动WS2812配置 LL库

news 2025/6/27 6:13:13

通过DMA方式输出PWM模拟LED数据信号

优点：不消耗CPU资源
缺点：占用内存较大

STM32CUBEMX配置

定时器配置

定时器通道：TIM3 CH2
分频：0
重装值：79，芯片主频64Mhz，因此PWM输出频率：64Mhz/79 ≈ 800Khz，满足芯片要求。
auto-reload preload 要关闭
output compare preload 要打开
在这里插入图片描述

DMA配置

外设一定要选择TIM3_UP，不要选TIM_CHx
方向是内存到外设，和ADC是反的
模式选择Circular，也可以选择Normal，每次要写的时候才发送，这里为了方便选Circular。
重要：数据宽度，外设选择half word，内存选择byte，可以省空间
在这里插入图片描述

添加初始化代码

void Activate_TIM3_DMA(void)
{/* Set DMA transfer addresses of source and destination */LL_DMA_ConfigAddresses(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_1,			//DMA通道，需与cubeMX设置的一致(uint32_t)&LED_LEVEL_buff,  //DMA要传输的数组(uint32_t)&TIM3->CCR2,		//DMA传输的寄存器地址，TIM3_CH2LL_DMA_DIRECTION_MEMORY_TO_PERIPH);		//传输方向/* Set DMA transfer size */LL_DMA_SetDataLength(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_1,384);	//DMA传输长度，根据灯的数量定，384=16*24/* 开启定时器和DMA */LL_DMA_EnableChannel(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_1);LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM3, LL_TIM_CHANNEL_CH2);LL_TIM_EnableAllOutputs(TIM3);LL_TIM_EnableCounter(TIM3);LL_TIM_EnableDMAReq_UPDATE(TIM3);
}

添加LED电平代码

#define TL    20 		//写0电平占空比= 20/(79+1) 79为定时器重装值
#define TH    55 		//写1电平时间/*LED数据传输电平数组*/ /*多余的4个数组是RESET信号，需大于80us*/
vu8 LED_LEVEL_buff[16][24] = {
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led0*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led1*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led2*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led3*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led4*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led5*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led6*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led7*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led8*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led9*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led10*/
TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,   TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL, TL,/*led11*/
0};

这里一共12个灯，每个灯需24bit，定义16组数据是因为WS2812发送完所有数据后需要80us的低电平信号，剩下4组数据为80us的低电平信号。
已知每个信号宽度为1.25us，算下来为800Khz，这个非常重要，因此TIM重装值必须为79。
计算0码的长度，也就是占空比，占空比= 20/(79+1)，时间大概为0.31us，满足需求
计算1码的长度，也就是占空比，占空比= 55/(79+1)，时间大概为0.86us，满足需求
在这里插入图片描述

当要更改灯光颜色的时候，修改LED_LEVEL_buff就行了，效率很高，缺点是需要占用较大的内存空间，由于CPU主频很低，重装值不会超过79，因此数组用8位就够了，32位纯属浪费空间，所以DMA内存长度一定要和数组匹配，否则会出现波形混乱。