STM32可调SPWM程序

以下是一个基于STM32的可调SPWM（正弦脉宽调制）程序实现思路及关键代码示例：

1. SPWM基本原理

通过比较正弦波与三角载波生成脉冲宽度变化的PWM信号
调节正弦波频率/幅值可改变输出SPWM的基波频率和电压

2. 硬件配置

定时器选择：使用高级定时器（TIM1/TIM8）支持互补输出和死区插入
PWM模式：中心对齐模式（中央对齐计数更易实现对称调制）
ADC/DAC：可选，用于实时调节参数（如通过电位器输入）

3. 关键实现步骤

(1) 正弦表生成

#define SIN_TABLE_SIZE 256  // 正弦表点数（建议256或512）
uint16_t sinTable[SIN_TABLE_SIZE];

void Generate_SinTable(float amplitude_scale) {
  for(int i=0; i<SIN_TABLE_SIZE; i++) {
    float angle = 2 * 3.1415926f * i / SIN_TABLE_SIZE;
    sinTable[i] = (uint16_t)( (1 + sin(angle)) * amplitude_scale * (TIM1->ARR / 2) );
  }
}

(2) 定时器配置

void TIM1_Init(void) {
  // 时钟使能略

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruct;
  TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
  TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStruct;

  // 时基配置
  TIM_TimeBaseStruct.TIM_Prescaler = 0;          // 预分频
  TIM_TimeBaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_CenterAligned1;
  TIM_TimeBaseStruct.TIM_Period = 1599;          // ARR值决定载波频率（示例为10kHz）
  TIM_TimeBaseStruct.TIM_ClockDivision = 0;
  TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStruct);

  // PWM配置（通道1）
  TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStruct.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable; // 互补输出
  TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;                // 初始占空比
  TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStruct);

  // 死区时间配置
  TIM_BDTRInitStruct.TIM_DeadTime = 0x4F;        // 根据实际需求调整
  TIM_BDTRInitStruct.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Enable;
  TIM_BDTRInitStruct.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Enable;
  TIM_BDTRConfig(TIM1, &TIM_BDTRInitStruct);

  TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);              // 主输出使能
}

(3) 动态调节方法

频率调节：通过修改ARR值或更新中断周期

void Set_SPWM_Frequency(uint32_t freq) {
uint32_t arr = SystemCoreClock / (2 * freq * TIM1->PSC);
TIM1->ARR = arr;
}

幅值调节：通过缩放正弦表数值

void Set_SPWM_Amplitude(float scale) {
Generate_SinTable(scale); // 重新生成正弦表
}

(4) 中断/DMA更新

使用DMA自动传输正弦表数据到CCR寄存器：

void DMA_Config(void) {
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

  DMA_DeInit(DMA1_Channel5); // TIM1_CH1 DMA通道
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&TIM1->CCR1;
  DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)sinTable;
  DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
  DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = SIN_TABLE_SIZE;
  DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  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_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  DMA_Init(DMA1_Channel5, &DMA_InitStruct);
  DMA_Cmd(DMA1_Channel5, ENABLE);

  // 启用TIM1触发DMA
  TIM_DMACmd(TIM1, TIM_DMA_CC1, ENABLE);
}