Transmitir binario PWM a 400kbps (o 800kbps)

Estos son chips populares, y los muy populares LEDs RGB WS2812 (también conocidos como Neopixels ) utilizan el mismo tiempo de señal de 800 KHz y Protocolo, por lo que no estás solo!

Los chips no son tan complicados como parecen y pueden manejarse fácilmente desde un microcontrolador de 8 bits ...

enlace

Las personas normalmente las golpean directamente desde un pin GPIO normal, lo que requiere un poco de conteo de ciclos para obtener la sincronización correcta, pero no requiere ningún hardware adicional, excepto quizás un cambio de nivel si está ejecutando la MCU a baja tensión. El artículo anterior incluye el siguiente código muy simple para AVR que debería ser trivial para convertirlo a PIC ...

// These are the timing constraints taken mostly from the WS2812 datasheets
// These are chosen to be conservative and avoid problems rather than for maximum throughput 

#define T1H  900    // Width of a 1 bit in ns
#define T1L  600    // Width of a 1 bit in ns

#define T0H  400    // Width of a 0 bit in ns
#define T0L  900    // Width of a 0 bit in ns

#define RES 7000    // Width of the low gap between bits to cause a frame to latch

// Here are some convenience defines for using nanoseconds specs to generate actual CPU delays

#define NS_PER_SEC (1000000000L) // Note that this has to be SIGNED since we want to be able to check for negative values of derivatives

#define CYCLES_PER_SEC (F_CPU)

#define NS_PER_CYCLE ( NS_PER_SEC / CYCLES_PER_SEC )

#define NS_TO_CYCLES(n) ( (n) / NS_PER_CYCLE )

#define DELAY_CYCLES(n) ( ((n)>0) ? __builtin_avr_delay_cycles( n ) : __builtin_avr_delay_cycles( 0 ) ) // Make sure we never have a delay less than zero

// Actually send a bit to the string. We turn off optimizations to make sure the compile does
// not reorder things and make it so the delay happens in the wrong place.

void sendBit(bool) __attribute__ ((optimize(0)));

void sendBit( bool bitVal ) {

    if ( bitVal ) {      // 1-bit

      bitSet( PIXEL_PORT , PIXEL_BIT );

      DELAY_CYCLES( NS_TO_CYCLES( T1H ) - 2 ); // 1-bit width less overhead for the actual bit setting
                                                     // Note that this delay could be longer and everything would still work
      bitClear( PIXEL_PORT , PIXEL_BIT );

      DELAY_CYCLES( NS_TO_CYCLES( T1L ) - 10 ); // 1-bit gap less the overhead of the loop

    } else {             // 0-bit

      cli();                                       // We need to protect this bit from being made wider by an interrupt 

      bitSet( PIXEL_PORT , PIXEL_BIT );

      DELAY_CYCLES( NS_TO_CYCLES( T0H ) - 2 ); // 0-bit width less overhead
                                                    // **************************************************************************
                                                    // This line is really the only tight goldilocks timing in the whole program!
                                                    // **************************************************************************
      bitClear( PIXEL_PORT , PIXEL_BIT );

      sei();

      DELAY_CYCLES( NS_TO_CYCLES( T0L ) - 10 ); // 0-bit gap less overhead of the loop

    }

    // Note that the inter-bit gap can be as long as you want as long as it doesn't exceed the 5us reset timeout (which is A long time)
    // Here I have been generous and not tried to squeeze the gap tight but instead erred on the side of lots of extra time.
    // This has thenice side effect of avoid glitches on very long strings becuase

}

void sendByte( unsigned char byte ) {

    for( unsigned char bit = 0 ; bit < 8 ; bit++ ) {

      sendBit( bitRead( byte , 7 ) ); // Neopixel wants bit in highest-to-lowest order
                                                     // so send highest bit (bit #7 in an 8-bit byte since they start at 0)
      byte <<= 1; // and then shift left so bit 6 moves into 7, 5 moves into 6, etc

    }
}

Otras técnicas también son posibles. He tenido éxito al obtener un UART para conducirlos ...

enlace

... que puede relajar los requisitos de tiempo, especialmente en chips que tienen grandes buffers de transmisión.

PJRC también ha conseguido un PWM conducido por DMA para generar la señal correcta ...

enlace

(desplácese hacia abajo hasta "Detalles técnicos")

... que es muy complicado, pero muy bueno ya que casi no hay carga de CPU.

Todas estas son soluciones fáciles y hay muchos ejemplos de código para todas ellas. La elección correcta realmente depende de la aplicación y de los factores que sean importantes para usted.

El tiempo WS2811 es este: -

Y,parecequealgunaspersonasestánusandoSPIdeestamanera:-

Entonces, tal vez considere usar SPI si su chip lo admite.

Los conduciré con demoras suspendidas de datos SPI o USART y pines de reloj

ejecutarlo a 400Khz reloj acortar el pulso de reloj a 250ns cuando a los datos son cero y extiéndalos a 1500 ns cuando los datos son 1

haga que el bit bit conduzca un generador de rampa y use la señal de datos para establecer el umbral para un comparador que esté observando la rampa, de esta manera puede obtener un bit de datos por cada bit que ingresa en el comando usart