STM32F4 多路PWM_DMA 控制2000+颗SK6812/WS2812探索过程问题记录及解决方案记录 STM32库函数DMA配置过程全解析
STM32F4 5路PWM_DMA 控制千颗SK6812/WS2812库函数配置过程问题记录及解决方案记录
之前写过 F427上的单路WS2812控制(链接)
于是直接复制过来略作修改 改为2路DMA_PWM
#include "pwm_sk6812.h"
//共用参数
#define SK6812BIT_HIGH 3
#define SK6812BIT_LOW 1
const u8 SK6812BitDef[2] ={SK6812BIT_LOW,SK6812BIT_HIGH};
#define SK6812_NUMS 350
#define SK6812_SIZE 24*SK6812_NUMS+1 //最后一bit为reset电平 //还有另一种实现思路是使能DMA传输完成中断 并在该中断中将CCR寄存器置0
void Sk6812_Init(void)
{
PWM2_Init();
PWM2_1_DMA_Init();
PWM2_2_DMA_Init();
}
void PWM2_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio;
TIM_TimeBaseInitTypeDef tim;
TIM_OCInitTypeDef oc;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA ,ENABLE);
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB ,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; //CH1,2
gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&gpio);
gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11; //CH3,4
gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
GPIO_Init(GPIOB,&gpio);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource0,GPIO_AF_TIM2);//定时器2 通道1
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_TIM2);//定时器2 通道2
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_TIM2);//定时器2 通道3
GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_TIM2);//定时器2 通道4
/* TIM2 */
tim.TIM_Prescaler = 19-1; //18OK
tim.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
tim.TIM_Period = 1*5; //4->1us //0.5HIGH 0.75LOW 0码； 0.75HIGH 0.5LOW 1码
tim.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&tim); //初始化时间基数单位
oc.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
oc.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
oc.TIM_OutputNState = TIM_OutputState_Disable;
oc.TIM_Pulse = 0;
oc.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
oc.TIM_OCNPolarity = TIM_OCPolarity_High;
oc.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;
oc.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
TIM_OC1Init(TIM2,&oc);//定时器5 通道1
TIM_OC2Init(TIM2,&oc);//定时器5 通道2
TIM_OC3Init(TIM2,&oc);//定时器5 通道3
TIM_OC4Init(TIM2,&oc);//定时器5 通道4
TIM_OC1PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC2PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_OC4PreloadConfig(TIM2,TIM_OCPreload_Enable);
TIM_ARRPreloadConfig(TIM2,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);
}
u32 Pwm2_1_DMABuffer[SK6812_SIZE]={0};
void PWM2_1_DMA_Init(void)
{
NVIC_InitTypeDef nvic;
DMA_InitTypeDef dma;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输
delay_ms(1);
DMA_Cmd(DMA1_Stream5, DISABLE);
DMA_DeInit(DMA1_Stream5);
dma.DMA_Channel = DMA_Channel_3;
dma.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&TIM2->CCR1); /* DMA外设基地址 *///DMA外设TIM5-CCR3地址/
dma.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)Pwm2_1_DMABuffer; ///* DMA内存基地址 */DMA内存基地址/
dma.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;/* 数据传输方向，从内存读取发送到外设 */
dma.DMA_BufferSize = SK6812_SIZE;/* DMA通道的DMA缓存的大小 */
dma.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;/* 外设地址寄存器不变 */
dma.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;/* 内存地址寄存器递增 */
dma.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;/* 数据宽度为32位 */
dma.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;/* 数据宽度为32位 */
dma.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; ///* 工作在正常模式 */工作在正常缓存模式
dma.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级
dma.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
dma.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;//DMA_FIFOThreshold_HalfFull;//DMA_FIFOThreshold_1QuarterFull;
dma.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
dma.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
/* 配置DMA */
DMA_Init(DMA1_Stream5, &dma);
/*使能TIM的DMA接口 */
//TIM_SelectCCDMA(TIM5,ENABLE);
//TIM_DMAConfig(TIM5, TIM_DMABase_CCR3, TIM_DMABurstLength_16Bytes);
TIM_DMACmd(TIM2, TIM_DMA_Update, ENABLE); /* 如果是要调节占空比就把这行去掉注释，注释另一行，再修改相应通道 */
//TIM_DMACmd(TIM3, TIM_DMA_CC1, ENABLE); /* 如果是要调节频率就把这行去掉注释，注释另一行，再修改相应通道 */
DMA_Cmd(DMA1_Stream5, DISABLE); /*不使能DMA */
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); /* 使能TIM5 */ //4个通道只使能一次
}
u32 Pwm2_2_DMABuffer[SK6812_SIZE]={0};
void PWM2_2_DMA_Init(void)
{
NVIC_InitTypeDef nvic;
DMA_InitTypeDef dma;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输
delay_ms(1);
DMA_Cmd(DMA1_Stream6, DISABLE);
DMA_DeInit(DMA1_Stream6);
dma.DMA_Channel = DMA_Channel_3;
dma.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&TIM2->CCR2); /* DMA外设基地址 *///DMA外设TIM5-CCR3地址/
dma.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)Pwm2_2_DMABuffer; ///* DMA内存基地址 */DMA内存基地址/
dma.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral;/* 数据传输方向，从内存读取发送到外设 */
dma.DMA_BufferSize = SK6812_SIZE;/* DMA通道的DMA缓存的大小 */
dma.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;/* 外设地址寄存器不变 */
dma.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;/* 内存地址寄存器递增 */
dma.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;/* 数据宽度为32位 */
dma.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;/* 数据宽度为32位 */
dma.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; ///* 工作在正常模式 */工作在正常缓存模式
dma.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级
dma.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
dma.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;//DMA_FIFOThreshold_HalfFull;//DMA_FIFOThreshold_1QuarterFull;
dma.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
dma.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
/* 配置DMA */
DMA_Init(DMA1_Stream6, &dma);
/*使能TIM的DMA接口 */
//TIM_SelectCCDMA(TIM5,ENABLE);
//TIM_DMAConfig(TIM5, TIM_DMABase_CCR3, TIM_DMABurstLength_16Bytes);
TIM_DMACmd(TIM2, TIM_DMA_Update, ENABLE); /* 如果是要调节占空比就把这行去掉注释，注释另一行，再修改相应通道 */
//TIM_DMACmd(TIM3, TIM_DMA_CC1, ENABLE); /* 如果是要调节频率就把这行去掉注释，注释另一行，再修改相应通道 */
DMA_Cmd(DMA1_Stream6, DISABLE); /*不使能DMA */
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); /* 使能TIM5 */ //4个通道最后只能使能一次
}
u32 Pwm2_1_Dmasetcounter=0;
bool PWM2_1_DMA_Enable(void) //DMA1_S5C3
{
static u8 start_flag=0; //否则第一次无法启动
if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_Stream5,DMA_FLAG_TCIF5)!= RESET || start_flag!=1) //传输完成标志，若在传输过程中再次设置将会打乱时序
{
start_flag=1;
DMA_ClearFlag(DMA1_Stream5,DMA_IT_TCIF5);
DMA_Cmd(DMA1_Stream5, DISABLE );
DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Stream5,Pwm2_1_Dmasetcounter); //SK6812_SIZE
DMA_Cmd(DMA1_Stream5, ENABLE);
//TIM_Cmd(TIM5, ENABLE); /* 使能TIM3 */
TIM2->EGR |= 0x00000001; /* 由于最后一次ARR值为0，这是为了停止定时器对io口的操作，但是不要忽略了一点：CNT并没有停止计数，而且是不会再停下来，如果没有手动操作的话，所以需要在每次dma使能时加上一句，将EGR里的UG位置1，清零计数器 */
return true;
}
else
{
return false;
}
}
u32 Pwm2_2_Dmasetcounter=0;
bool PWM2_2_DMA_Enable(void) //DMA1_S6C3
{
static u8 start_flag=0; //否则第一次无法启动
if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_Stream6,DMA_FLAG_TCIF6)!= RESET || start_flag!=1) //传输完成标志，若在传输过程中再次设置将会打乱时序
{
start_flag=1;
DMA_ClearFlag(DMA1_Stream6,DMA_IT_TCIF6);
DMA_Cmd(DMA1_Stream6, DISABLE );
DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Stream6,Pwm2_2_Dmasetcounter); //SK6812_SIZE
DMA_Cmd(DMA1_Stream6, ENABLE);
//TIM_Cmd(TIM5, ENABLE); /* 使能TIM3 */
TIM2->EGR |= 0x00000001; /* 由于最后一次ARR值为0，这是为了停止定时器对io口的操作，但是不要忽略了一点：CNT并没有停止计数，而且是不会再停下来，如果没有手动操作的话，所以需要在每次dma使能时加上一句，将EGR里的UG位置1，清零计数器 */
return true;
}
else
{
return false;
}
}
bool PAGE1_UpdateColor(u8 colors[][3],u16 led_nums) //GRB 高位先发 //PWM2_1
{
if(led_nums>SK6812_NUMS) return false;
for(int i=0;i=0;bit--)
{
Pwm2_1_DMABuffer[i*24+channel*8+(7-bit)]=SK6812BitDef[*(colors[i] + channel)>>bit&0x01];
}
}
}
Pwm2_1_DMABuffer[led_nums*24]=0;
Pwm2_1_Dmasetcounter=led_nums*24+1;
PWM2_1_DMA_Enable();
return true;
}
bool PAGE2_UpdateColor(u8 colors[][3],u16 led_nums) //GRB 高位先发 //PWM2_2
{
if(led_nums>SK6812_NUMS) return false;
for(int i=0;i=0;bit--)
{
Pwm2_2_DMABuffer[i*24+channel*8+(7-bit)]=SK6812BitDef[*(colors[i] + channel)>>bit&0x01];
}
}
}
Pwm2_2_DMABuffer[led_nums*24]=0;
Pwm2_2_Dmasetcounter=led_nums*24+1;
PWM2_2_DMA_Enable();
return true;
}发现不能用
DEBUG发现不满足DMA使能函数的保护条件 不进断点
于是查看寄存器
查手册得知相关信息为：
现象吻合猜测，即DMA从未完整传输过，原因可能是：初始化相关语句
代码繁多不易查找，直接对照寄存器看更方便而且不会出错
先准备好手册：
我们所使用的5个PWM-DMA为
先看TIM2_1即DMA1数据流5通道3
查看DMA1->S5CR
经过对照似乎一切正常
那么再看看NDTR寄存器
发现NDTR值一直为设置值从未变过 ，即DMA没有传输任何数据
百度一下原因 没有任何有价值的信息
DMA各项设置都正常，结果却不正常，猜测也有可能是TIM外设没有触发DMA的更新导致DMA一直不传输数据，于是查看TIM寄存器
从手册看结果似乎都是正常的
一时陷入僵局？
后来再openedv上找到一篇文章：http://www.openedv.com/forum.php?mod=viewthread&tid=286717&extra=page=1
尝试把：
TIM_DMACmd(TIM2, TIM_DMA_Update, ENABLE);改为
TIM_DMACmd(TIM2, TIM_DMA_CC1, ENABLE);就正常工作了
但是在F427上使用TIM5-CH3 DMA1Stream0时使用
TIM_DMACmd(TIM2, TIM_DMA_Update, ENABLE);却没有问题
该函数设置的是TIMx_DIER寄存器，即DMA触发请求。查寄存器手册：
再看表
原因大概就明了了：
TIM5_CH3和TIM5_UP共用一个数据流通道，所以在TIM5_CH3上使用DMA时初始化DMA出发请求为更新事件（UP）也可以达到相同的触发效果，但是对于TIM2_CH1来说就不行了
那么三个PWM-DMA通道控制1000个灯的程序就写好了如果想控制更多的灯 就需要开辟更多的buffer，对于F405RG而言，空间会不足。这个问题的分析与解决请见：【传送门（待续）】
(擦 CSDN的博客编辑器图片插入功能也太鸡肋了，图片一多要疯了)