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第九十三章、CH32V103应用教程——PWM播放音乐(1个TIM)

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    发表于 2021-6-10 20:05:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 草帽王子 于 2021-6-10 20:05 编辑

    本章教程主要在第八章PWM输出的基础上进行,主要使用CH32V103的PWM播放音乐,可直接接喇叭使用,但声音较小,可通过功放接喇叭来提高音量。该例程噪音较多,仅供大家参考。

    1、TIM简介及相关函数介绍

    关于TIM,在前面章节已经进行过介绍,在此不再赘述。
    关于PWM播放音乐原理,即将PWM模拟变成一个DAC进行语音信号的输出。大概原理就是:通过改变PWM的占空比,改变PWM每个周期内的电压。通过一连串改变PWM周期电压,可以模拟实现DAC的效果。关于这方面的具体解释,感兴趣的朋友可以去网上查阅相关资料具体了解一下。
    关于TIM具体介绍,可参考前面章节及CH32V103应用手册。

    2、硬件设计

    本章教程使用PWM播放音乐,可直接与喇叭连接,但音量较小,可使用功放。CH32V103开发板与喇叭的连接方式如下:
    • CH32V103开发板的GND引脚与喇叭的GND引脚连接
    • CH32V103开发板的PB5引脚与喇叭的VCC引脚连接

    3、软件设计

    本章教程主要使用TIM3产生PWM播放音乐,与前面第八章PWM输出例程类似,具体程序如下:
    pwm.h文件
    1. #ifndef __PWM_H
    2. #define __PWM_H

    3. #include "ch32v10x_conf.h"

    4. void TIM_GPIO_Init( void ) ;
    5. void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) ;

    6. #endif
    复制代码
    pwm.h文件主要进行相关定义和函数声明;
    pwm.c文件
    1. #include "pwm.h"

    2. int count;
    3. int num;

    4. extern const uint16_t MyScore[];

    5. void TIM3_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));

    6. //TIM3_CH2 对应 GPIO 引脚初始化
    7. void TIM_GPIO_Init( void )
    8. {
    9.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    10.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB  | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);  //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟使能

    11.     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
    12.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;             // TIM_CH2
    13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;       //复用推挽输出
    14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    15.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    16. }

    17. //TIM3 初始化配置; arr: the period value. psc: the prescaler value.
    18. void TIM3_PWM_Init( u16 arr, u16 psc )
    19. {

    20.     TIM_GPIO_Init();
    21.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    22.     TIM_OCInitTypeDef        TIM_OCInitStructure;
    23.     NVIC_InitTypeDef         NVIC_InitStructure;

    24.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    25.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;                      //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值,根据具体的声音频率来设定ARR
    26.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc;                    //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值,此处应该为不分频
    27.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;      //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    28.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    29.     TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);              //根据TIM_TimeBaseInitStruct中指定的参数初始化TIMx的时间基数单位

    30.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;             //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
    31.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    32.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;                            //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
    33.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;      //输出极性:TIM输出比较极性低
    34.     TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                      //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx

    35.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;               //定时器中断通道
    36.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;       //抢占优先级
    37.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;             //子优先级
    38.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;               //使能中断通道
    39.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    40.     TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);
    41.     TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);

    42.     TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);             //使能TIMx在CCR2上的预装载寄存器
    43.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);                           //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
    44.     TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                                        //使能TIMx外设
    45. }

    46. void TIM3_IRQHandler(void)
    47. {
    48.     if ( TIM_GetITStatus(TIM3 , TIM_IT_Update) != RESET )
    49.     {
    50.       TIM_ClearITPendingBit(TIM3 , TIM_IT_Update);
    51.       num=  (0xff & MyScore[count++]);
    52.       TIM_SetCompare2(TIM3,num);
    53.       count &=0x0ffff;
    54.     }
    55. }
    复制代码
    pwm.c文件主要进行PWM输出初始化配置以及中断函数处理。
    main.c文件
    1. #include "debug.h"
    2. #include "pwm.h"
    3. #include "music.h"


    4. /*******************************************************************************
    5. * Function Name  : main
    6. * Description    : Main program.
    7. * Input          : None
    8. * Return         : None
    9. *******************************************************************************/
    10. int main(void)
    11. {
    12.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

    13.         TIM3_PWM_Init( 256, 35 );

    14.         while(1)
    15.         {
    16.             ;
    17.         }
    18. }
    复制代码
    main.c文件主要进行函数初始化。

    4、下载验证

    将编译好的程序下载到开发版并复位,与喇叭连接好之后可以听到喇叭播放音乐。将对应引脚连接到逻辑分析仪,产生波形具体如下:
    CH32V103-第九十三章、CH32V103应用教程——PWM播放音乐(1个TIM)risc-v单片机中文社区(1)

    92、PWM播放音乐-使用一个TIM.rar

    链接:https://pan.baidu.com/s/1nD3wHK15jFE1KIg3QDhBEQ
    提取码:x6ij
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