STM32CUBEMX--SPI，TLC5947外部PWM移植
- 概述
- 硬體準備
- 選擇晶片型号
- 配置時鐘源
- 配置時鐘樹
- SPI配置
- 接線方式
- 生成工程設定
- 生成代碼
- 配置keil
- TLC5947的原理及應用
- 代碼
- 視訊
- 最後
概述
SPI是串行外設接口（Serial Peripheral Interface）的縮寫，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在晶片的管腳上隻占用四根線，節約了晶片的管腳，同時為PCB的布局上節省空間，提供友善，正是出于這種簡單易用的特性，越來越多的晶片內建了這種通信協定，比如 EEPROM，FLASH，實時時鐘，AD轉換器。
TLC5947是一款SPI接口的PWM脈寬調制24路LED驅動子產品/RGB LED驅動器晶片，它能驅動24路的PWM。
硬體準備
首先需要準備一個開發闆，這裡我準備的是NUCLEO-F030R8的開發闆：
外部PWM子產品就是淘寶上SPI接口的TLC5947子產品。
選擇晶片型号
使用STM32CUBEMX選擇晶片stm32f030r8，如下所示：
配置時鐘源
HSE與LSE分别為外部高速時鐘和低速時鐘，在本文中使用内置的時鐘源，故都選擇Disable選項，如下所示：
配置時鐘樹
STM32F0的最高主頻到48M，是以配置48即可：
SPI配置
本次實驗使用的SPI與Flash通信，配置如下。
SPI的通信原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主裝置和一個或多個從裝置，需要至少4根線，事實上3根也可以（單向傳輸時）。也是所有基于SPI的裝置共有的，它們是MISO（主裝置資料輸入）、MOSI（主裝置資料輸出）、SCLK（時鐘）、CS（片選）。
（1）MISO– Master Input Slave Output,主裝置資料輸入，從裝置資料輸出；
（2）MOSI– Master Output Slave Input，主裝置資料輸出，從裝置資料輸入；
（3）SCLK – Serial Clock，時鐘信号，由主裝置産生；
（4）CS – Chip Select，從裝置使能信号，由主裝置控制。
接線方式
負責通訊的3根線了。通訊是通過資料交換完成的，這裡先要知道SPI是串行通訊協定，也就是說資料是一位一位的傳輸的。這就是SCLK時鐘線存在的原因，由SCLK提供時鐘脈沖，SDI，SDO則基于此脈沖完成資料傳輸。資料輸出通過 SDO線，資料在時鐘上升沿或下降沿時改變，在緊接着的下降沿或上升沿被讀取。完成一位資料傳輸，輸入也使用同樣原理。是以，至少需要8次時鐘信号的改變（上沿和下沿為一次），才能完成8位資料的傳輸。
時鐘信号線SCLK隻能由主裝置控制，從裝置不能控制。同樣，在一個基于SPI的裝置中，至少有一個主裝置。這樣的傳輸方式有一個優點，在資料位的傳輸過程中可以暫停，也就是時鐘的周期可以為不等寬，因為時鐘線由主裝置控制，當沒有時鐘跳變時，從裝置不采集或傳送資料。SPI還是一個資料交換協定：因為SPI的資料輸入和輸出線獨立，是以允許同時完成資料的輸入和輸出。晶片內建的SPI串行同步時鐘極性和相位可以通過寄存器配置，IO模拟的SPI串行同步時鐘需要根據從裝置支援的時鐘極性和相位來通訊。
最後，SPI接口的一個缺點：沒有指定的流控制，沒有應答機制确認是否接收到資料。
其中，CS是從晶片是否被主晶片選中的控制信号，也就是說隻有片選信号為預先規定的使能信号時（高電位或低電位），主晶片對此從晶片的操作才有效。這就使在同一條總線上連接配接多個SPI裝置成為可能。
TLC5947需要配置2個CS線，分别是BLANK和LAT。
生成工程設定
注意在生産工程設定中不能出現中文，不然會報錯。
生成代碼
配置keil
TLC5947的原理及應用
BLANK:所有恒流輸出關閉。當blank 接高時，所有恒流輸出(輸出0通過out23)強制關閉，脈寬調制PWM定時控制器初始化，灰階計數器重置為0。當blank接低時，所有恒流輸出由灰階脈寬調制定時控制器控制。
GND:負極
IREF:設定恒定電流值，設定T0到T23引腳輸出的電流值。通過在IREF和GND之間連接配接一個外部電阻所需要的值。
SCLK:串行資料移位時鐘。
SIN:灰階資料的串行輸入。
SOUT:串行資料輸出。
VCC:供電
XLAT:灰階資料轉換。灰階移位寄存器中的資料以從低到高的方式移動到灰階資料鎖存器，在XLAT引腳上轉換。當XLAT.上升沿被輸入時，所有恒流輸出被強制關閉，直到下一個灰階顯示周期。灰階計數器不會随着XLAT邊沿的上升而重置為0。
由于晶片為開漏輸出，故接線如下所示。
時序圖如下所示。
代碼
本例程向通道0中寫入呼吸燈程式通道1輸出12.5%，通道2輸出25%，通道3-通道22輸出50%，通道23輸出75%，例程代碼如下。
變量定義。
/* USER CODE BEGIN PV */
uint16_t leds[24]=
{
512,512,1024,2048,2048,2048,
2048,2048,2048,2048,2048,2048,
2048,2048,2048,2048,2048,2048,
2048,2048,3000,2048,2048,3072
};
void TLC_Update(void);
void TLC_Write(uint8_t data);
int i=0;
int flag=0;
/* USER CODE END PV */
SPI發送函數定義。
/* USER CODE BEGIN 4 */
void TLC_Update(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(BLANK_GPIO_Port, BLANK_Pin, GPIO_PIN_SET);
// HAL_Delay(1);
for (int8_t i = 23; i >= 0; i -= 2)
{
uint8_t send1 = 0;
uint8_t send = leds[i] >> 4;
TLC_Write(send);
send = (leds[i] & 0x000F);
send <<= 4;
send1 = (leds[i-1]) >> 8;
send |= send1;
TLC_Write(send);
send = leds[i-1];
TLC_Write(send);
}
HAL_GPIO_WritePin(XLAT_GPIO_Port, XLAT_Pin, GPIO_PIN_SET);
// HAL_Delay(1);
HAL_GPIO_WritePin(XLAT_GPIO_Port, XLAT_Pin, GPIO_PIN_RESET);
// HAL_Delay(1);
HAL_GPIO_WritePin(BLANK_GPIO_Port, BLANK_Pin, GPIO_PIN_RESET);
return ;
}
void TLC_Write(uint8_t data)
{
HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &data, sizeof(data), 0);
while(HAL_SPI_GetState(&hspi1) == HAL_SPI_STATE_RESET);
return ;
}
/* USER CODE END 4 */
主程式。
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(flag==0)//燈漸亮
i+=5;
else//燈漸滅
i-=5;
if(flag==0&&i==4095)//燈最亮
{
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
flag=1;
}
if(flag==1&&i==0)//燈最暗
{
HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
flag=0;
}
leds[0]=i;//更新通道0的PWM
TLC_Update();//更新PWM
HAL_Delay(1);
}
/* USER CODE END 3 */
}
視訊
https://www.bilibili.com/video/BV1J64y197e5/
最後
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