STM32的PWM和DAC练习

STM32F103输出一路PWM波形

建议采用定时器方法。野火和网上大多数资源采用此方法，有完整源码

序言

PWM相关概念
占空比:就是输出的PWM中，高电平保持的时间 与 该PWM的时钟周期的时间 之比 如，一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，就是1000us，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200:1000，也就是说PWM的占空比就是1:5。 分辨率也就是占空比最小能达到多少，如8位的PWM，理论的分辨率就是1:255(单斜率)， 16位的的PWM理论就是1:65535(单斜率)。 频率就是这样的，如16位的PWM，它的分辨率达到了1:65535，要达到这个分辨率，T/C就必须从0计数到65535才能达到，如果计数从0计到80之后又从0开始计到80…，那么它的分辨率最小就是1:80了，但是，它也快了，也就是说PWM的输出频率高了。

双斜率 / 单斜率
假设一个PWM从0计数到80，之后又从0计数到80… 这个就是单斜率。

假设一个PWM从0计数到80，之后是从80计数到0… 这个就是双斜率。

可见，双斜率的计数时间多了一倍，所以输出的PWM频率就慢了一半，但是分辨率却是1:(80+80) =1:160，就是提高了一倍。

假设PWM是单斜率，设定最高计数是80，我们再设定一个比较值是10，那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数，直到计数到设定值80)，单片机就会根据你的设定，控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反，这样，就是PWM的最基本的原理
了。
什么是PWM信号
PWM，英文名Pulse Width Modulation，是脉冲宽度调制缩写，它是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，等效出所需要的波形（包含形状以及幅值），对模拟信号电平进行数字编码，也就是说通过调节占空比的变化来调节信号、能量等的变化，占空比就是指在一个周期内，信号处于高电平的时间占据整个信号周期的百分比，例如方波的占空比就是50%.

如何实现PWM信号输出
那么如果要实现PWM信号输出如何输出呢？
1）可以直接通过芯片内部模块输出PWM信号，前提是这个I/O口要有集成模块，只需要简单几步操作即可，这种自带有PWM输出的功能模块在程序设计更简便，同时数据更精确。如下图，一般的IC口都会标明这个是否是PWM口；

2）但是如果IC内部没有PWM功能模块，或者要求不是很高的话可以利用I/O口设置一些参数来输出PWM信号，因为PWM 信号其实就是一高一低的一系列电平组合在一起。具体方法是给I/O加一个定时器，对于你要求输出的PWM信号频率与你的定时器一致，用定时器中断来计数，但是这种方法一般不采用，除非对于精度、频率等要求不是很高可以这样实现。

源码实操

博主采用的是野火stm32核心板进行操作。
打开资料中的32-TIM通用定时器中的四路PWM输出

点开魔法棒，点击debuge设置，选择使用模拟器

然后连上下载器，进行编译，然后点开调试按钮

点击示波器窗口

进行设置
设置输出类型

点击全速运行

再点击旁边的x，进行stop，观察波形

输出一个周期2khz的正弦波。用蜂鸣器或喇叭听。

仍然用野火给出的基础代码，第38个正弦波输出。
把bsp_dac.c中的以下位置改一下，即可得到2Khz的正弦波。

如果要得到响应频率计算公式如下图：

结果如下：

将一段数字音频歌曲数据转换为模拟音频波形输出。

资料
在网上任意下载一首歌曲。利用AU将mp3文件转换为wav文件
在线转格式

此处也可以利用格式工厂进行文件的转换

处理音频代码

把得到的文件用Ultraedit打开


Ctrl+A全选，选择16进制复制所选视图

粘贴到记事本中，保存

然后再用Ultraedit打开，右键点击选择范围

选择中间代码部分复制到另一个txt文件中保存

然后再用nodepad++打开这个txt文件
点击列块编辑

每一列都进行插入，得到以下这种格式

然后把得到的代码复制到野火的官方模板 DAC输出 中。删掉const uint8_t Sine12bit[]函数括号里的参数。

然后编译烧录到芯片中，用示波器查看PA4的输出波形，得到以下结果。