用于控制SK6812和WS281X LED的用户空间Raspberry Pi PWM/PCM/SPI库。
项目描述
用于控制WS281X LED的用户空间Raspberry Pi库。这包括WS2812和SK6812RGB RGB LED。现在初步支持SK6812RGBW LED（是的，RGB + W）。LED可以通过PWM（2个独立通道）、PCM控制器（1个通道）或SPI接口（1个通道）进行控制。
背景
Raspberry Pi中的BCM2835具有PWM和PCM模块，非常适合驱动可单独控制的WS281X LED。使用DMA、PWM或PCM FIFO和PWM中的串行模式，可以在连接到适当输出引脚的链式连接中控制几乎任何数量的WS281X LED。对于SPI，使用Raspbian spidev驱动程序（/dev/spidev0.0）。此库和测试程序将时钟速率设置为所需输出频率的3倍，并在RAM中从颜色数组创建位模式，其中每个位由3位表示，如下所示。
Bit 1 - 1 1 0 Bit 0 - 1 0 0
GPIO使用
可用的GPIO受Pi硬件限制，并会根据驱动它们的方法（PWM、PCM或SPI）而变化。请注意，GPIO编号与引脚头上的物理引脚编号不同。
PWM
PWM0, which can be set to use GPIOs 12, 18, 40, and 52. Only 12 (pin 32) and 18 (pin 12) are available on the B+/2B/3B PWM1 which can be set to use GPIOs 13, 19, 41, 45 and 53. Only 13 is available on the B+/2B/PiZero/3B, on pin 33
PCM
PCM_DOUT, which can be set to use GPIOs 21 and 31. Only 21 is available on the B+/2B/PiZero/3B, on pin 40.
SPI
SPI0-MOSI is available on GPIOs 10 and 38. Only GPIO 10 is available on all models. See also note for RPi 3 below.
功率和电压要求
WS281X LED通常在5V下工作。根据您的实际LED型号和数据线长度，您可能能够使用3.3V成功驱动数据输入。然而，在一般情况下，您可能希望使用电平转换器将Raspberry Pi GPIO/PWM转换为5V。
也有可能从3.3V - 3.6V电源运行LED，直接连接GPIO，但以亮度损失为代价，这并不推荐。
测试程序设计用于驱动8x8 LED网格，例如来自Adafruit（http://www.adafruit.com/products/1487）或Pimoroni（https://shop.pimoroni.com/products/unicorn-hat）。请参阅Adafruit和Pimoroni网站以获取更多信息。
了解您与硬件和电力的操作。我对损坏、伤害或错误不承担责任。
有关DMA通道的重要警告
您必须确保您选择的用于LED的DMA通道未被操作系统占用。
例如，使用DMA通道5将在Raspberry Pi 3 Model B上导致文件系统损坏。见：https://github.com/jgarff/rpi_ws281x/issues/224
默认DMA通道（10）对于Raspberry Pi 3 Model B应该是安全的，但未来软件版本可能会有所变化。
限制
PWM
由于此库和板载Raspberry Pi音频都使用PWM，因此不能同时使用。您需要通过创建文件 /etc/modprobe.d/snd-blacklist.conf 来禁用Broadcom音频内核模块。
blacklist snd_bcm2835
如果禁用后音频设备仍然在加载，您可能还需要在 /etc/modules 文件中取消注释它。
在无头系统上，您可能还需要通过hdmi强制音频。编辑config.txt并添加
hdmi_force_hotplug=1 hdmi_force_edid_audio=1
此更改生效需要重启
某些发行版默认使用音频，即使没有任何音频播放。如果需要音频，可以使用USB音频设备。
PCM
使用PCM时，不能使用使用I2S的数字音频设备，因为I2S使用PCM硬件，但可以使用模拟音频。
SPI
使用SPI时，ledstring是唯一可以连接到SPI总线的设备。可以使用数字（I2S/PCM）和模拟（PWM）音频。
许多发行版的最大SPI传输为4096字节。可以在 /boot/cmdline.txt 中通过追加来更改
spidev.bufsiz=32768
在RPi 3上，您必须将GPU核心频率更改为250 MHz，否则SPI时钟将具有错误的频率。通过向 /boot/config.txt 添加以下行并重启来完成此操作。
core_freq=250
在RPi 4上，必须禁用其动态频率时钟，因为它会同步SPI时钟。通过向 /boot/config.txt 添加此行来完成此操作。（core_freq 不必更改，因为默认值为500MHz与SPI兼容）
core_freq_min=500
如果您希望不以root身份控制LED，则需要属于 gpio 组。
PWM/PCM/SPI比较
PWM和PCM都使用DMA传输来输出LED的控制信号。DMA传输的最大大小为65536字节。由于每个LED需要12字节（4种颜色，每种颜色8个符号，每个符号3位），这意味着PCM可以控制大约5400个LED的单条串，PWM可以控制每条串2700个LED（只有PWM可以同时控制2个独立串）。SPI使用内核中的SPI设备驱动程序。对于大于96字节的传输，内核驱动程序也使用DMA。当然，实际功率和信号质量的限制会比上述理论限制更严格。
当控制240个LED的LED串时，原始Pi 2（BCM2836）的CPU负载为：PWM 5%，PCM 5%，SPI 1%
5.0.0
升级到rpi_ws281x v1.0.0 (15330cb)
完整的rpi_ws281x更改： https://github.com/jgarff/rpi_ws281x/compare/9be313f…15330cb
新增：支持修订版0xa03141，0xb03141，0xc04141，0xd03141（CM4）
新增：支持修订版0xa32082（Pi 3 B）
新增：支持PixelStrip上的切片
新增：使用v4.0.2重新生成SWIG绑定
新增：用于与像素值接口的RGBW类
4.3.4
新增：支持版本0xa03115（Pi 4，1GB v1.5）
4.3.3
新增：支持版本0xc03115（Pi 4，4GB v1.5）
新增：支持版本0xd03115（Pi 4，8GB v1.5）
4.3.2
新增：支持版本0xc03131（Pi 400，4GB v1.1）
新增：支持版本0xb03115（Pi 4，2GB v1.5）
4.3.1
新增：支持版本0x902120（Pi Zero 2 W v1.0）
4.3.0
切换到上游jgarff/rpi_ws281x库
新增：支持版本0xd03140（CM4 v1.0 WiFi）
4.2.6
新增：支持版本0xc03114（Pi 4，4GB v1.4）
新增：支持版本0xa03140（CM4 v1.0 eMMC）
新增：支持版本0xb03140（CM4 v1.0 Lite）
新增：支持版本0xc03140（CM4 v1.0 WiFi）
4.2.5
新增：支持版本0xc03130（Pi 400，4GB）
新增：支持版本0xb03114（Pi 4，2GB v1.4）
4.2.4
修复：修复了aarch64对rpi_hw_detect的支持
新增：支持版本0xD03114（Raspberry Pi Model B - 8GB）
4.2.3
修复：添加了对Pi 4 Rev 1.2 - 0xa03112、0xb03112、0xc03112的支持
4.2.2
修复：修复了设置像素时对Slice的支持
新增：支持版本0xa02083
新增：支持版本0xa22083
4.2.1
修复：将白色通道添加到Color()中
4.2.0
新增：支持Raspberry Pi 4
4.1.0
新增：支持Pi 3A+
修复：修复了ARM64支持中的错误
4.0.0
注意：已从库中移除“neopixel”模块，请使用“rpi_ws281x”代替，参见#8
3.1.0
新增：暴露ws的所有内容，以便轻松访问strip_type常量
修复：通过支持strip_type与上游遗留库的功能相匹配
注意：默认strip类型为WS2811_STRIP_GRB
3.0.7
新增：支持Pi 3B+
rpi_ws281x-5.0.0.tar.gz的散列值
| 算法 | 散列摘要 | |
|---|---|---|
| SHA256 | 00ce6db771436b778d0930245cf8ea2aae11008cc5fd67d57789c5422af3ee55 |
|
| MD5 | 9c87b5bedba0a48bb97e9953378dfb78 |
|
| BLAKE2b-256 | c01e642208a685c5e96d38323f42c75d9b24f95e2d1b8390dd104e04a712f29e |
