提高 GPIO 切换速度答案

【问题标题】：Increasing GPIO switching speed提高 GPIO 切换速度
【发布时间】：2022-01-14 19:12:49
【问题描述】：

我正在做一个小项目，我希望看到使用带有 PI 4 的 NEOPIXEL WS2812B 来实现。我想我可能会遇到硬件限制，我很好奇它周围是否有任何问题。这是我正在使用的代码

void send1()
{
    //T1H
    digitalWrite(DATA, HIGH);
    //usleep(0.85);
    //T1L
    digitalWrite(DATA, LOW);
    //usleep(0.4);
}

如您所见，我已经注释掉了 usleep 的内容，因为我遇到了时间问题，我想看看我可以获得的最大切换速度。

这样我得到了大约 1.200us 的切换速度。 Neopixels 需要 0.4 和 0.85us 的切换速度才能正常工作。有没有人有任何建议可以帮助降低这个数字？我只是使用普通的 gpio pin。我对玩 pi 比较陌生，所以我不知道所有的技巧。

我确实在 pinout.xyz 上看到了这个

GPIO 18 的 PWM0 输出特别有用，结合一些快速、直接的内存访问技巧，用于驱动具有非常具体的时间。 Unicorn HAT 上的 WS2812 LED 非常好实际操作中的示例。

这似乎很有希望，因为我使用的 LED 型号相同。但它并没有真正说明更多的技巧。

【问题讨论】：

我自己没有测试过这个，但我很确定neopixels可以与树莓派一起使用。由于以上是您可以获得的最快速度（我假设您正在使用wiringpi？），这应该没问题。你能分享提到所需切换速度的部分吗？
第一步是转到内核驱动程序，以防您在此硬件上运行操作系统。如果没有帮助，您需要确保您的操作系统支持实时操作。

【解决方案1】：

直接回答

您可以在 rpi 上尝试以下任何 gpio 库，

不建议直接从树莓派生成 PWM 信号，因为 linux 内核不是为实时应用而设计的，任何其他更高优先级的进程都可以从任何正在运行的进程中接管 CPU，所以基本上你不能确保具有恒定的 PWM 信号输出。在您的情况下，NEOPIXEL LED 可能会闪烁或稍微改变颜色。

如果您需要更好的 PWM 输出质量，建议您使用小型 I2C PWM 模块，例如许多基于 PCA9685 的板。您的树莓派只有在需要更新值时才会通过 I2C 接口控制模块，因此您的 CPU 会为您的其他应用程序保存。

【讨论】：

Pi 确实支持硬件 PWM。我不确定它是否可以用于手头的任务，但总的来说，它们工作得很好。
我很抱歉，但这不是答案。我完全了解可用的 gpio 库。我也对 PWM 输出的功能有所了解。这不是我要找的。我试图从wiringPi中挤出性能。或者关于使用更快的库的好建议。我的主要问题是他们是如何在独角兽帽子上做到这一点的。