梁工 发表于 2024-9-18 21:26:06

PWM-DMA 驱动 WS2812彩灯@Ai8051U,最多1365个灯同时, 32K SRAM

Ai8051USB,USB 型 1T 8051,支持32位和8位指令集
管脚兼容天王级别的:89C52RC,12C5A60S2
要兼容 8位8051指令集,可以用 Keil C51/IAR/SDCC 编译器
===就相当于更强大的 8H8K64U
要兼容 32位8051指令集,可以用 Keil C251 编译器,双核兼容设计
===就相当于更强大的 32G12K128, 32G8K64
34K SRAM(2K edata, 32K xdata), 64K Flash
TFPU@120MHz, 硬件浮点/硬件三角函数 运算器
DMA支持PWM, DMA支持外设直接到外设, P2P
120MHz-PWM支持硬件移相,16位PWM; 真12位ADC
USB, 4组串口,12位ADC, 轨到轨比较器
QSPI, SPI, I2S, I2C,TFT-i8080/M6800 接口
PDIP40,LQFP44,LQFP48
CPU32@42MHz
=========================================================
WS2812三基色彩灯@Ai8051U,USB
===最多同时驱动1365个三基色彩灯
===PWMA直接驱动, 用DMA支持,不占CPU时间
      可以驱动4路独立的 WS2812灯带网络
Ai8051U的PWMA-DMA模式,DMA支持,控制WS2812三基色彩灯 !
32K SRAM,DMA传输, 轻松驱动最多1365个灯并且不占用CPU时间 !
本例使用PWMA-P1.0输出信号直接驱动WS2812,只占用1个I/O口。
巧妙使用PWMA-DMA 支持 WS2812B !!!

本例驱动24个灯,接成环状。
SPI发送288字节,DMA启动后自动发送完所有的数据(本例发送时间720us),
===不占CPU时间
每个灯3个字节,分别对应绿、红、蓝则,MSB先发.
800KHz码率,
数据0(1/4占空比): H=0.3125usL=0.9375us,
数据1(3/4占空比): H=0.9375usL=0.3125us,
RESET>=50us.
高电平时间要精确控制在要求的范围内,
低电平时间不需要精确控制, 大于要求的最小值并小于RES的50us即可.

DMA发送时间@40MHz,
发送字节=24*24+1=577,DMA发送时间720us,
32K xdata最多一次驱动1365个灯.

WS2812S的标准时序如下:
TH+TL = 1.25us±150ns, RES>50us
T0H = 0.25us±150ns = 0.10us - 0.40us
T0L = 1.00us±150ns = 0.85us - 1.15us
T1H = 1.00us±150ns = 0.85us - 1.15us
T1L = 0.25us±150ns = 0.10us - 0.40us
两个位数据之间的间隔要小于RES的50us.

PWMA方案:
本例使用PWMA-P1.0输出直接驱动WS2812。
用DMA传输, 一个周期传输一个bit数据, 一个周期为1.25us,
数据0的占空比为1/4,数据1的占空比为3/4。
本例使用40MHz时钟,周期50T=1.25us,
数据1占空比为37T,数据0占空比为12T。

电路预览(附件带PDF电路):



程序源码, 20240927 更新:


驱动效果视频:



神农鼎 发表于 2024-9-27 17:31:35

现在 AI8051U 有
3组 SPI有DMA支持,
4通道 PWM有DMA支持,
可以轻松支持 7个WS2812灯条
===10月 出 AI8051U-QFN48/6mm*6mm


如果只是学习现在还是用
AI8051U入门比较好,
现在我们对这个支持力度大


webfly 发表于 2024-9-19 09:30:56

感谢分享

soma 发表于 2024-9-19 10:15:58

1365个总耗时大概多少

电子DIY小家 发表于 2024-9-19 11:01:31

soma 发表于 2024-9-19 10:15
1365个总耗时大概多少

单个灯就是1.25us * 24,1365个灯就是40950us,也就是40.95ms

zjiot 发表于 2024-9-27 09:01:16

厉害,我的哥~

mashixin 发表于 2024-9-27 13:03:33

梁工,STC8G1K08ASOP8芯片,P3.0,P3.1用作通讯了,p3.2用于ADC,p5.4,P5.5没有使用,在硬件资源方面满足驱动WS2812LED灯吗,想实现的功能是AD的大小控制灯亮的数量多少。{:5_300:}

VECENT_LIN 发表于 2024-9-27 14:44:49

AI8051U, 灯光控制板, DMA-PWM直接驱动WS2812
https://www.stcaimcu.com/forum.php?mod=viewthread&tid=10860
(出处: 国芯技术交流网站)
{:4_166:}{:4_166:}{:4_166:}

梁工 发表于 2024-9-27 16:11:23

mashixin 发表于 2024-9-27 13:03
梁工,STC8G1K08ASOP8芯片,P3.0,P3.1用作通讯了,p3.2用于ADC,p5.4,P5.5没有使用,在硬件资源方面满足 ...
STC8G1K08A没有DMA,内存也较小,
任务简单就直接IO模拟时序吧,简单明了,
比如立体声音响的左右声道电平显示,
我曾经用STC8G1K08A-SOP8 控制左右声道各72个灯(144个灯的灯条截成2段)。

mashixin 发表于 2024-9-27 17:02:45

梁工 发表于 2024-9-27 16:11
STC8G1K08A没有DMA,内存也较小,任务简单就直接IO模拟时序吧,简单明了,比如立体声音响的左右声道电平 ...

感谢!
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