工程師STM32單片機學習手記（3）：修修改改玩串口
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將代碼寫入芯片，事實確實是TIM2_CH1（146.48Hz）和TIM2_CH2（219.7Hz）的閃爍極明顯，幾乎看不出漸亮的過程，亮度高時幾乎全亮，亮度低時一陣狂閃。而TIM2_CH4則效果十分明顯，達到了預計的要求。TIM2_CH3（439.4）呢，則介于兩者之間，可以看出漸亮和漸滅的效果，但是也有很明顯的閃爍效應。但在示波器（傳統示波器）上，卻是TIM2_CH3的效果最好，逐漸伸縮的PWM波形看得清清楚楚。
接下來就要研究TIM的PWM方式了，用PWM方式來實現同樣的功能，應該很有趣。
STM32學習筆記——用PWM做個正弦波發生器
一、用PWM的方法實現熒火蟲燈
上次提到要用Timer的PWM功能來實現熒火蟲燈。當然還是找一個現成的例子來作個修改，這回要用到的例子在這里。
復制一份到自己練習用的文件夾中，建立工程。
先閱讀readme.txt及源程序，了解一些基本信息。
從程序中可以知道：
（1） 使用TIM3
（2） 定時器的時鐘頻率是36MHz.
（3） PWM信號的頻率是36KHz，這是通過TIM3的ARR來設置的。ARR的值是999，因此PWM的頻率是36MHz/（999+1）=36KHz。
（4） 四個通道的占空比分別由TIM3_CCR1~TIM3_CCR4來確定，算式是：
（TIM3_CCR1/ TIM3_ARR）* 100
由此，當PWM的頻率是36K時，占空比分辨率接近0.1%。降低頻率，可以獲得更高的分辨率。
要完成燈的漸亮和漸滅控制，只要定時改變TIM3_CCR1的值就行了。
如何改變呢？這里用到STM32提供的系統定時器（SysTick）
數據手冊中關于這個定時器的描述如下：
-------------------------------------------------------------
系統時基定時器
這個定時器是專用于實時操作系統，也可當成一個標準的遞減計數器。它具有下述特性：
● 24位的遞減計數器
● 自動重加載功能
● 當計數器為0時能產生一個可屏蔽系統中斷
● 可編程時鐘源
而它的使用方法可以在庫提供的例子中找到。
有一個初始化函數：
void SysTick_Configuration（void）
{
if （SysTick_Config（（SystemFrequency） / 10）） //經實際測試發現，除以10是100ms，除以100是10ms，依此類推
{
/* Capture error */
while （1）;
}
NVIC_SetPriority（SysTick_IRQn， 0x0）;
}
這里將其初始化為每100ms產生一次中斷。
將這個函數放在main.c中，在main函數中調用它，即完成初始化工作。在system32_it.c中有中斷處理函數。
void SysTick_Handler（void）
{}
原例子中這里沒有寫代碼，可以根據需要自行增加相關代碼來處理每100ms時間到的事件。
代碼如下：
extern uint16_t dutyRatio;
extern uint8_t ChangDuty;
void SysTick_Handler（void）
{ static uint8_t Counter;
if（Counter》16）
dutyRatio-=62;
else
{ dutyRatio+=62;
if（dutyRatio》999）
dutyRatio=999;
}
if（++Counter》=32）
Counter=0;
ChangDuty=1;
}
這里定義了兩個變量，一個是dutyRatio，用來控制占空比的變化。它在main.c中定義，并初始化為6。初始化TIM3_CH1通道時使用該變量。
每次中斷則視情況增加或者減少，每次變化的量是62。在SysTick_Handler函數中，定義了一個static型的變量Counter，它的值在 0～31之間變化。當其值在0～15之間時，dutyRatio每次加1，這樣一共是加16次，即其最終的值是：6+16*62=998，正好比ARR的值小1。當Counter的值在16～31之間變化時，dutyRatio每次減62。這樣，dutyRatio的值始終在6～998之間變化，對應的是占空比在：
6/999*100%=0.6% ～ 998/999*100%=99.89% 之間變化。
ChangDuty是一個標志，用途是通知main函數，占空比已發生變化，要求更新CCR1。Mina函數的處理如下：
while （1）
{ if（ChangDuty==1）
{
TIM3-》CCR1=dutyRatio;
ChangDuty=0;
}
}
在用軟件仿真時，執行到TIM3-》CCR1=dutyRatio;時，外圍部件中的相應值并沒有立即變化。目前還沒有弄清楚是調試器的問題還是確實不立即發生變化。
使用硬件來測試，由于我手邊的板子TIM3_CH1上沒有接LED，所以就看不出燈亮的效果了，不過，不要緊，還有示波器。將程序下載入FLASH后運行，觀察GPIOA.6，可以看到非常漂亮的波形。用萬用表電壓檔測該引腳的電壓，可以看到電壓平穩地上升和下降。所以，我有些懷疑上面提到的那個CCR1沒有立即變化僅僅只是調試器的問題。//藍色的字這個不對，下面有說明。
二、用PWM生成正弦波
有了PWM，自然就可以用PWM的方法生成正弦波了。下面生成500Hz正弦波的方法參考自張明峰的《PIC單片機入門與實踐》
每個正弦波分成四個像限，每個像限16點，共64點，每點出現2個PWM周期，故PWM的周期為：2ms/128=156.25us，頻率為64KHz。
TIM3 Frequency = TIM3 counter clock/（ARR + 1）
倒過來：
ARR=TIM3 Counter Clock/TIM3 Frequenc - 1 =562.5-1 =561
如果取ARR的值是561的話，那么實際的頻率是64.056KHz，即最終生成為的正弦波頻率是：500.4Hz
有了ARR，占空比就取決于CCR1的值了，使用EXCEL可以方便地計算出第一象限的16個點的數據：
280，307，335，361，387，412，436，458，478，496，513，527，539，548，555，559
有了第一象限，其他象限都可以鏡像生成了。具體方法請看源程序。
要用上面的例子修改，還需要做一些工作。
前面是在SysTick中做出標志，然后在主程序中修改CCR1的值，現在不行了，肯定會有時間的誤差，不能這做么，要在PWM輸出后修正，這樣就要在PWM波形輸出時產生中斷。因此，需要在main函數中增加以下這個函數。
這個函數哪里來的呢，很簡單，從timebase工程中中抄來的然后將TIM2改成TIM3就行了^_^。然后在main函數中調用它。
注意，還需要打開stm32f10x_conf.h文件，將下面：
藍色框里面的包含文件給“解放”出來。當然，同時要把庫中的misc.c源程序文件加入工程中來。否則，編譯是通不過的。
為了讓通道1可以產生中斷，還需要做一件事，就是下面藍色的部分。
/* TIM IT enable */
TIM_ITConfig（TIM3， TIM_IT_CC1， ENABLE）;
//也是從TIMEBASE工程中抄來，再將TIM2改成TIM3的。
/* TIM3 enable counter */
TIM_Cmd（TIM3， ENABLE）;
現在該到stm32f10x_it.c中去了，增加一個中斷處理函數：
uint16_t sinTab［］={280，307，335，361，387，412，436，458，478，496，513，527，539，548，555，559};
uint8_t Count1，Count2; //1.像限計數器，其值在0～3之間變化 2.其值在0～31之間變化
void TIM3_IRQHandler（void）
{
if （TIM_GetITStatus（TIM3， TIM_IT_CC1） ！= RESET）
{
TIM_ClearITPendingBit（TIM3， TIM_IT_CC1）;
if（Count2%2==0） //準備更新，新的值會在下一次更新
{ switch（Count1）
{ case 0： //象限1
{
TIM3-》CCR1= sinTab［Count2/2］;
break;
}
case 1： //象限2
{ TIM3-》CCR1=sinTab［15-Count2/2］;
break;
}
case 2： //象限3
{ TIM3-》CCR1=560-sinTab［Count2/2］;
break;
}
case 3： //象限4
{ TIM3-》CCR1=560-sinTab［15-Count2/2］;
break;
}
default:break;
}
}
}
if（++Count2==32）
{ Count2=0;
if（++Count1==4）
Count1=0;
}
}
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