STM32F407 HAL下使用PWM+DMA驱动WS2812，定时器与DMA完整配配置程序

### STM32F407 使用 HAL 库通过 PWM 和 DMA 驱动 WS2812 的完整配置 以下是基于 STM32F407 使用 HAL 库实现 PWM 和 DMA 驱动 WS2812 的完整代码示例。该代码包括定时器和 DMA 的配置，以及 WS2812 数据的生成与发送逻辑。 #### 定时器配置 使用 TIMx（例如 TIM2）作为 PWM 信号的来源，并设置其预分频器（PSC）和自动重装载值（ARR），以生成满足 WS2812B 要求的信号频率[^1]。 ```c // 定时器初始化函数 void MX_TIM2_Init(void) { TIM_HandleTypeDef htim2; TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC; // 初始化定时器句柄 htim2.Instance = TIM2; htim2.Init.Prescaler = 83; // 设置 PSC=83 (系统时钟为 84MHz, 分频后为 1MHz) htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim2.Init.Period = 999; // 设置 ARR=999 (周期为 1ms) htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; HAL_TIM_Base_Init(&htim2); // 配置输出通道 sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; sConfigOC.Pulse = 0; // 初始占空比为 0 sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1); // 启用定时器 HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1); } ``` #### DMA 配置 使用 DMA 将生成的数据传输到 TIMx 的捕获/比较寄存器（CCR），从而实现数据流的连续发送[^3]。 ```c // DMA 初始化函数 void MX_DMA_Init(void) { DMA_HandleTypeDef hdma_tim2_ch1; // 初始化 DMA 句柄 hdma_tim2_ch1.Instance = DMA1_Stream5; hdma_tim2_ch1.Init.Channel = DMA_CHANNEL_6; hdma_tim2_ch1.Init.Direction = DMA_MEMORY_TO_PERIPH; hdma_tim2_ch1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; hdma_tim2_ch1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; hdma_tim2_ch1.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_WORD; hdma_tim2_ch1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_WORD; hdma_tim2_ch1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; hdma_tim2_ch1.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH; HAL_DMA_Init(&hdma_tim2_ch1); // 配置 DMA 和定时器关联 __HAL_LINKDMA(&htim2, hdma[TIM_DMA_ID_CC1], hdma_tim2_ch1); } // 启用 DMA 传输 void Start_DMA_Transfer(uint32_t* data, uint16_t length) { HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim2, TIM_CHANNEL_1, data, length); } ``` #### WS2812 数据生成 WS2812B 的数据协议要求每个比特位由不同的高电平宽度表示：1 码为 700ns 高 + 300ns 低，0 码为 400ns 高 + 800ns 低。以下代码生成对应的数据数组。 ```c #define CODE_1 (58) // 1 码对应的计数次数 #define CODE_0 (25) // 0 码对应的计数次数 #define Pixel_NUM 1 // LED 数量 typedef struct { uint8_t R; uint8_t G; uint8_t B; } RGB_Color_TypeDef; RGB_Color_TypeDef color = {255, 0, 0}; // 示例颜色：红色 uint32_t ws2812_data[Pixel_NUM * 24]; // 存储 WS2812 数据 void Generate_WS2812_Data(RGB_Color_TypeDef Color) { uint8_t rgb_data[3] = {Color.G, Color.R, Color.B}; // WS2812B 颜色顺序为 GRB uint8_t bit_index, pixel_index; uint32_t* data_ptr = ws2812_data; for (pixel_index = 0; pixel_index < Pixel_NUM; pixel_index++) { for (bit_index = 0; bit_index < 24; bit_index++) { if ((rgb_data[bit_index / 8] >> (7 - (bit_index % 8))) & 0x01) { *data_ptr++ = CODE_1; // 如果是 1 码 } else { *data_ptr++ = CODE_0; // 如果是 0 码 } } } } ``` #### 主程序 将上述功能整合到主程序中，完成 WS2812B 的驱动。 ```c int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_TIM2_Init(); MX_DMA_Init(); Generate_WS2812_Data(color); // 生成 WS2812 数据 Start_DMA_Transfer(ws2812_data, Pixel_NUM * 24); // 启动 DMA 传输 while (1) { // 主循环可以用于其他任务 } } ``` ---