RA2E1通过SPI驱动灯带
1.概述
本期分享的是使用ra2e1通过spi的mosi脚产生ws2812的控制时序，实现灯带控制的效果。
2.灯带介绍
ws2812是24位(1600万）色led灯源芯片，集成了信号整形控制、电源反接保护等功能，5v安全供电，性价比高，在智能灯带市场中应用非常广泛。芯片以级联的方式串接起来，每颗灯源可单独寻址控制，根据需要的长度和间距，定制出各种显示效果，如直线灯带、环形、点阵屏等。很多创客喜欢用ws2812彩灯diy一些酷炫的项目，可以说网上关于ws2812的资料是比较丰富的。有用不同的控制核心实现控制，以及通过不同的方式进行控制。我们选用ra的spi（默认使能dtc）mosi口实现ws2812控制时序的输出。 ws2812需要的时序是这样的：
需要注意的是不同厂家的产品时序略有差别，实际需要根据手册调整代码，以产生对应控制波形。
3.软件配置
e2studio中如下配置ra2e1的spi:
8m的spi波特率，一个位的时间等于1s ÷ 8 × 10^6，为0.125μs。ws2812需要的0码对应spi发送 0b 1100 0000ws2812需要的1码对应spi发送 0b 1111 1000
设置spi发送下面数据：
4.烧录测试
烧录后实际测一下p213引脚波形
复位
0码
1码
实际效果
5.例程获取
欢迎follow我们的gitee仓库获取更多示例代码及相关资料：https://gitee.com/ramcu/ra-eco-ra2-e1-48-pin 模块已接口化实现，方便调用
/* * ws2812.h * * created on: 2021年12月21日 * author: ramcu */#ifndef ws2812_h_#define ws2812_h_#include hal_data.h#define numpixels (16)#define numres (60)#define spibufl ((numpixels) * 3 * 8 + numres)void ws2812init(void);void show(void);void clear(void);void setpixelcolor(uint16_t n, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b);#endif /* ws2812_h_ */
/* * ws2812.c * * created on: 2021年12月21日 * author: ramcu */#include ws2812.hstatic uint8_t spidate[spibufl] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8 };void ws2812init(void){ r_sci_spi_open(&g_spi0_ctrl, &g_spi0_cfg);}void show(void){ r_sci_spi_write(&g_spi0_ctrl, spidate, spibufl, spi_bit_width_8_bits); r_bsp_softwaredelay(80, bsp_delay_units_microseconds);}void clear(void){ memset(& spidate[numres], 0xc0, (numpixels) * 3 * 8);}void setpixelcolor(uint16_t n, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b){ if (n < numpixels) { uint8_t *p; p = &spidate[numres + n * 24]; for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) { *(p + i) = (0 == (g & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8; } for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) { *(p + i + 8) = (0 == (r & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8; } for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) { *(p + i + 16) = (0 == (b & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8; } }}
void hal_entry(void){ /* todo: add your own code here */ ws2812init(); while(1) { clear(); for(uint8_t i = 0; i < numpixels; i++) { setpixelcolor(i, 0, 0, i + 4); show(); r_bsp_softwaredelay(50, bsp_delay_units_milliseconds); } }
六步方波控制波形赏析讨论
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0码
1码
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/* * ws2812.c * * created on: 2021年12月21日 * author: ramcu */#include ws2812.hstatic uint8_t spidate[spibufl] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \ 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8 };void ws2812init(void){ r_sci_spi_open(&g_spi0_ctrl, &g_spi0_cfg);}void show(void){ r_sci_spi_write(&g_spi0_ctrl, spidate, spibufl, spi_bit_width_8_bits); r_bsp_softwaredelay(80, bsp_delay_units_microseconds);}void clear(void){ memset(& spidate[numres], 0xc0, (numpixels) * 3 * 8);}void setpixelcolor(uint16_t n, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b){ if (n < numpixels) { uint8_t *p; p = &spidate[numres + n * 24]; for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) { *(p + i) = (0 == (g & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8; } for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) { *(p + i + 8) = (0 == (r & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8; } for(uint8_t i = 0; i < 8; i++) { *(p + i + 16) = (0 == (b & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8; } }}
void hal_entry(void){ /* todo: add your own code here */ ws2812init(); while(1) { clear(); for(uint8_t i = 0; i < numpixels; i++) { setpixelcolor(i, 0, 0, i + 4); show(); r_bsp_softwaredelay(50, bsp_delay_units_milliseconds); } }
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