stm32的spwm

STM32 生成 SPWM（正弦脉宽调制）的基本方法

SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）是一种通过调节脉冲宽度来模拟正弦波形的技术，常用于逆变器、电机控制（如变频驱动）等领域。在 STM32 上实现 SPWM 的核心是利用定时器（TIM）的 PWM 输出功能，结合正弦波查表法或实时计算来动态调整占空比。以下是实现步骤：

1. 硬件资源准备

定时器（TIM）：选择支持 PWM 输出的定时器（如 TIM1、TIM8 等高级定时器，或 TIM2-TIM5 等通用定时器）。
PWM 输出通道：配置至少一个 PWM 通道（如 TIMx_CH1）。
互补输出（可选）：若用于 H 桥电路，需配置互补通道和死区时间（Dead Time），防止短路。
DMA（可选）：用于高效更新 PWM 占空比，减轻 CPU 负担。

2. 实现步骤

(1) 配置定时器

设置 PWM 频率：
通过定时器的预分频系数（PSC）和自动重载值（ARR）确定 PWM 载波频率（通常为 10kHz-20kHz）。

htim.Instance = TIMx;
htim.Init.Prescaler = 0;        // 预分频系数
htim.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim.Init.Period = ARR;         // 决定 PWM 频率
htim.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
HAL_TIM_PWM_Init(&htim);

配置 PWM 通道：
设置 PWM 模式（如边沿对齐）和占空比初始值。

TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 0;            // 初始占空比
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);

(2) 生成正弦波表

计算正弦波采样值：
根据 SPWM 的频率和分辨率，生成一个正弦波数组，将幅值映射到 PWM 占空比范围内（0 ~ ARR）。

#define SINE_TABLE_SIZE 100 // 正弦表点数（点数越多，波形越平滑）
uint16_t SineWave[SINE_TABLE_SIZE];

for (int i = 0; i < SINE_TABLE_SIZE; i++) {
  float angle = 2 * PI * i / SINE_TABLE_SIZE;
  SineWave[i] = (uint16_t)((sin(angle) + 1) * ARR / 2); // 幅值映射到 0~ARR
}

(3) 动态更新占空比

方法 1：定时器中断更新
在定时器更新中断中逐个更新正弦表值，适合低频 SPWM（如 50Hz）。

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
  static uint8_t index = 0;
  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim, TIM_CHANNEL_1, SineWave[index]);
  index = (index + 1) % SINE_TABLE_SIZE;
}

方法 2：DMA 自动传输
使用 DMA 循环模式自动传输正弦表数据到 PWM 寄存器，适合高频 SPWM（减少 CPU 中断开销）。
```
HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim, TIM_CHANNEL_1, (uint32_t*)SineWave, SINE_TABLE_SIZE);
```

3. 关键参数调整

SPWM 频率：由正弦表更新速度决定。
- 频率 = 定时器中断频率 / 正弦表点数
  例如：定时器中断频率 10kHz，100 点正弦表 → SPWM 输出 100Hz。
幅值调节：通过缩放正弦表值调整输出电压幅值。
死区时间：若使用互补输出，需通过 BDTR 寄存器配置死区时间，防止 H 桥直通。

4. 示例代码片段（HAL 库）

// 初始化定时器与 PWM
TIM_HandleTypeDef htim;
void PWM_Init() {
    htim.Instance = TIM1;
    htim.Init.Prescaler = 0;
    htim.Init.Period = 999;  // PWM 频率 = 主频 / (PSC + 1) / (ARR + 1)
    HAL_TIM_PWM_Init(&htim);

    TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC;
    sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
    sConfigOC.Pulse = 0;
    HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim, &sConfigOC, TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim, TIM_CHANNEL_1);
}

// 启动 DMA 传输正弦表
HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim, TIM_CHANNEL_1, (uint32_t*)SineWave, SINE_TABLE_SIZE);