基于stm32的spwm

基于STM32的SPWM（正弦脉宽调制）实现方法

SPWM原理
SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation）通过调整PWM波的占空比，使输出波形等效于正弦波。其核心是使用一个高频三角波（载波）与低频正弦波（调制波）比较，生成占空比按正弦规律变化的PWM信号。

STM32实现步骤

1. 硬件准备

STM32开发板（如STM32F103、STM32F4等）
定时器外设：需支持PWM输出（如TIM1、TIM2等高级定时器）
输出引脚：配置为PWM模式（如TIM1_CH1）
滤波电路（可选）：将PWM转换为平滑正弦波（RC低通滤波）

2. 配置定时器

载波频率：由定时器时钟和预分频系数决定。
例如：若系统时钟为72MHz，预分频系数为71（72MHz/(71+1)=1MHz），自动重载值（ARR）设为999，则PWM频率为：
PWM频率 = 1MHz / (ARR + 1) = 1kHz
PWM模式：设置为PWM模式1（边沿对齐），使能PWM输出。

代码片段（以TIM1为例）：

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStruct;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;

// 配置TIM1时基
TIM_InitStruct.TIM_Prescaler = 71;        // 预分频系数
TIM_InitStruct.TIM_Period = 999;          // ARR值
TIM_InitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_InitStruct);

// 配置PWM通道
TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;           // 初始占空比
TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStruct);

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);                    // 启动定时器

3. 生成正弦表

计算正弦波样本：预先计算一个周期内正弦波的幅度值，并映射到PWM的占空比（CCR值）。
例如：生成50Hz正弦波，采样点数为200，则每个采样点间隔时间为：
*T = 1/(50Hz 200) = 100us**

代码片段：

#define SIN_TABLE_SIZE 200  // 正弦表点数
uint16_t sin_table[SIN_TABLE_SIZE];

void Generate_SinTable(void) {
    for (int i = 0; i < SIN_TABLE_SIZE; i++) {
        float angle = 2 * 3.1415926 * i / SIN_TABLE_SIZE;
        float sin_value = sin(angle);                   // 计算正弦值（-1~1）
        sin_table[i] = (sin_value + 1) * (TIM1->ARR / 2); // 映射到0~ARR范围
    }
}

4. 更新PWM占空比

定时器中断/DMA：通过定时器中断或DMA自动更新CCR寄存器，实现正弦波输出。
- 方法1（中断）：使用TIMx_UP（更新事件）中断，在中断中更新CCR值。
- 方法2（DMA）：配置DMA将正弦表数据自动传输到CCR寄存器，无需CPU干预（推荐）。

DMA配置示例（以TIM1_CH1为例）：

DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

// 配置DMA通道（不同型号通道号不同，需查手册）
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&TIM1->CCR1; // 目标地址为CCR1
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)sin_table;       // 源地址为正弦表
DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;                // 内存到外设
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = SIN_TABLE_SIZE;                // 传输数据量
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  // 外设地址不递增
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;           // 内存地址递增
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;                   // 循环模式
DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStruct);                      // 通道号需查手册

DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);
TIM_DMACmd(TIM1, TIM_DMA_Update, ENABLE); // 使能TIM1的DMA请求