STC8H1K08T, DMA-SPI驱动一线制WS2812的演示程序

📅 2026/7/8 3:53:40
STC8H1K08T, DMA-SPI驱动一线制WS2812的演示程序
从STC官网论坛搬运来stcaimcu需要的伙伴 参考STC8H1K08T 使用 DMA-SPI 驱动 WS2812 的方案一、硬件可行性确认根据STC8H-20260625 数据手册第33章《DMA》的说明STC8H1K08T 系列支持 DMA 功能33章开头表格中标注●并且支持SPI_DMASPI与存储器之间的数据自动交换。 信息来源STC8H-20260625.md第33章《DMA》开头表格二、核心原理用 SPI 模拟 WS2812 时序WS2812 是一线制单总线通信每个码元约 1.25μs逻辑1高电平约 0.851.15μs 低电平约 0.100.40μs逻辑0高电平约 0.100.40μs 低电平约 0.851.15μsRESET低电平 50μs用 SPI 模拟的方法将 SPI 设置到约3~4Mbps用SPI 的一个字节的高4位和低4位分别表示 WS2812 的一个位。例如WS2812 位SPI 字节表示4位模式说明逻辑10xC01100 0000高电平时间长逻辑00xFC1111 1100低电平时间长每个 WS2812 需要 24 位GRB对应24个SPI字节。STC8H 的 DMA 单次最大传输256 字节因此一次最多可驱动约10个灯不加反向器。如需驱动更多可用反向器配合多次 DMA 级联。三、关键技巧让 MOSI 空闲时为低电平这是实现的关键——STC 官方在论坛回复中给出了绝活技巧将 MISO 管脚先设置为对外输出 0MOSI 发送完成后对外停止时输出的是 MISO 读到的状态0—— 神农鼎STC官方这样 MOSI 在两次 SPI 字节之间输出低电平不会误触发 WS2812。四、参考演示程序以下代码来自 STC 论坛的实战帖子TID590芯片使用STC8H4K64TLCD但同样适用于 STC8H1K08T两者 DMA-SPI 架构一致#include stc8h.h // WS2812B 数据编码0xC0 表示10xFC 表示0 // 每个WS2812灯需要24位GRB数据一个灯需要24个字节 // 以下示例5颗灯每颗灯8字节用高4位低4位分别表示两个位需5*24120字节 // STC8H DMA最大256字节可驱动约10颗灯 unsigned char xdata GRB[120] { // 灯1绿色 0xC0,0xC0,0xC0,0xC0, 0xC0,0xC0,0xC0,0xC0, // G:1111 1111 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, // R:0000 0000 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, // B:0000 0000 // 灯2红色 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, // G:0000 0000 0xC0,0xC0,0xC0,0xC0, 0xC0,0xC0,0xC0,0xC0, // R:1111 1111 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, // B:0000 0000 // 灯3蓝色 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, // G:0000 0000 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, // R:0000 0000 0xC0,0xC0,0xC0,0xC0, 0xC0,0xC0,0xC0,0xC0, // B:1111 1111 // 灯4、灯5全灭 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, 0xFC,0xFC,0xFC,0xFC, }; void main() { P_SW2 | 0x80; // 使能访问XFR // 关键技巧MISO设置为输出0让MOSI空闲时输出低电平 P1M0 | 0x10; // P1.4(MISO) 推挽输出 P1M1 ~0x10; P14 0; // MISO输出0 // SPI引脚切换以P1.3-MOSI为例 // P_SW1 0x00; // MOSI/P1.3, MISO/P1.4, SCLK/P1.5 // P_SW1 0x04; // MOSI_2/P2.3 // P_SW1 0x0C; // MOSI_4/P3.4 ← 常用 P_SW1 0x0C; // MOSI→P3.4, MISO→P3.3, SCLK→P3.2 // SPI配置 // 主频32MHzSPI时钟4分频 → 8MHz SPI时钟 // 每个SPI位125ns每字节1μs每个WS2812位用半字节500ns // 两个半字节1μs符合WS2812时序 SPCTL 0x50; // SSPE1(使能), MSTR1(主机), CPOL0, CPHA0 SPCTL | 0x0C; // SPR11, SPR00 → fosc/4 // MOSI推挽输出 P3M0 | 0x10; // P3.4 推挽输出 P3M1 ~0x10; // DMA-SPI配置 DMA_SPI_CFG 0x00; // 禁止中断仅发送(ACT_TX0, ACT_RX0) DMA_SPI_CFG | 0x40; // ACT_TX1允许发送 DMA_SPI_AMT 119; // 传输总字节数 120-1 1190~119共120字节 // 设置发送源地址XRAM中的GRB数组 DMA_SPI_TXAL (unsigned char)((unsigned int)GRB); DMA_SPI_TXAH (unsigned char)(((unsigned int)GRB) 8); // 启动DMA传输 DMA_SPI_CR 0x80; // ENSPI1, 使能SPI_DMA DMA_SPI_CR | 0x40; // TRIG_M1, 触发主机模式传输 // 等待传输完成 while(!(DMA_SPI_STA 0x01)); // 等待SPIIF标志 DMA_SPI_STA 0x00; // 清除标志 // 传输完成后MOSI自动变为低电平因为MISO输出0 // 继续保持低电平50μsWS2812复位 // 之后可再次触发下一帧 while(1); }​五、STC8H1K08T 的 SPI 引脚选择根据手册第5章《功能脚切换》SPI 有4组可选引脚P_SW1 设置MOSIMISOSCLKSS0x00默认P1.3P1.4P1.5P1.20x04P2.3P2.4P2.5P2.20x08P4.0P4.1P4.3P5.40x0CP3.4P3.3P3.2P3.5 信息来源STC8H-20260625.md第5.3.5节《SPI切换》六、重要建议主频选择建议用28MHz 或 32MHzSPI 4分频这样 SPI 时钟约 78MHz一个 SPI 字节约 1.251.43μs恰好匹配 WS2812 的码元周期。加反向器更稳定如果不加反向器论坛网友反馈 MOSI 在两个字节间可能有高电平毛刺。加一片SN74LVC1G125之类的反向器/缓冲器可以提升稳定性。DMA传输完成后MOSI 必须有50μs 的低电平时间让 WS2812 复位才能开始下一帧数据。更多灯珠驱动如需驱动更多灯珠超过10颗建议加反相器后使用多次 DMA 级联或升级到 STC32 系列DMA 最大 64KB。STC 【AiCube】图形化配置外设自动生成程序STC 【AI 助手】按输入的要求自动生成程序 或排查您程序的错误。STC-ISP 最新软件 AiCube-ISP-V6.96Z增加 【AI助手】菜单链接智能回答 STC MCU的使用问题STC 【AI 助手】能基本正确写出复杂的高级 PWM程序了其他 定时器/中断/串口通信/CAN/LIN 就很轻松了。基于STC专有知识库正确率很高https://www.stcai.com/gjrj 软件从这下载