O_WS2812那些事

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上面是WS2812的一款规格书，主要驱动部分如下图：

可以看到高低电平的时间限制都在1us内，所以像很多慢速的控制器都很难做，不过也可以提高时钟频率来缩短一个指令周期的时间来实现，比如用12T的8051加上大一点的晶振也可以做出效果；或者用某些高速的功能引脚如I2C、SPI、高速UART等来发送字节模拟电平实现。不过现在像宏晶STC的1T 8051也很多了，控个灯带同时还能兼顾AD、PWM、E2等，SOP8/DFN8的封装也不大，作为一个物联的副控还是很不错的。

1T 8051方案

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/**
* @brief Set IO level for WS2812 bus
* @param data_bit   - Generate buf
* @warning “_nop()_” is counts at 24MHz for 1T MCU,
*          and it still needs to adjust the time delay for better stability with
*          the oscilloscope
*/
void WS2812_SetBit(bit data_bit)
{
    // 24MHz-1T
    if(data_bit)
    {
        LED = 1;
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        LED = 0;
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
    }
    else
    {
        LED = 1;
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        LED = 0;
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
    }
}

/**
* @brief Set colors
* @param R   - Color red
* @param G   - Color green
* @param B   - Color blue
*/
void WS2812_SetColor(uint8_t R, uint8_t G, uint8_t B)
{
    WS2812_SetBit(G & 0X80);
    WS2812_SetBit(G & 0X40);
    WS2812_SetBit(G & 0X20);
    WS2812_SetBit(G & 0X10);
    WS2812_SetBit(G & 0X08);
    WS2812_SetBit(G & 0X04);
    WS2812_SetBit(G & 0X02);
    WS2812_SetBit(G & 0X01);
    WS2812_SetBit(R & 0X80);
    WS2812_SetBit(R & 0X40);
    WS2812_SetBit(R & 0X20);
    WS2812_SetBit(R & 0X10);
    WS2812_SetBit(R & 0X08);
    WS2812_SetBit(R & 0X04);
    WS2812_SetBit(R & 0X02);
    WS2812_SetBit(R & 0X01);
    WS2812_SetBit(B & 0X80);
    WS2812_SetBit(B & 0X40);
    WS2812_SetBit(B & 0X20);
    WS2812_SetBit(B & 0X10);
    WS2812_SetBit(B & 0X08);
    WS2812_SetBit(B & 0X04);
    WS2812_SetBit(B & 0X02);
    WS2812_SetBit(B & 0X01);
}

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时钟周期:

　　时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数(可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12 us)，是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us;若采用4MHZ的时钟频率，则时钟 周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏(使计算机的每一步都统一到它的步调上来)。显然，对同一种机型的计算 机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。8051单片机把一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)。

机器周期:

　　在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期(状态周期)组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍(用P表示)，二个节拍定义为一个状态周期(用S表示)，8051单片机的机器周期由6个 状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。(例如外接24M晶振的单片机，他的一个机器周期=12/24M 秒)

指令周期:

　　执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。指令不同，所需的机器周期也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。

总线周期:

　　由于存贮器和I/O端口是挂接在总线上的，CPU对存贮器和I/O接口的访问，是通过总线实现的。通常把CPU通过总线对微处理器外部(存贮器或I/O接口)进行一次访问所需时间称为一个总线周期。

总结:

　　时钟周期是最小单位，机器周期需要1个或多个时钟周期，指令周期需要1个或多个机器周期；

　　机器周期指的是完成一个基本操作的时间，这个基本操作有时可能包含总线读写，因而包含总线周期，但是有时可能与总线读写无关，所以，并无明确的相互包含的关系；

　　指令周期:是CPU的关键指标，指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位，分单指令执行周期、双指令执行周期等。现在的处理器的大部分指令(ARM、DSP)均采用单指令执行周期；

　　机器周期:完成一个基本操作的时间单元，如取指周期、取数周期。时钟周期:CPU的晶振的工作频率的倒数。

ESP方案

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