一、引言

在前面的两篇文章里，讲解了频率计和占空比可调的方波发生器的设计思路。本篇文章讲解正弦波发生器的设计思路。

频率计：https://blog.csdn.net/zzlwl/article/details/115352504

方波发生器：https://blog.csdn.net/zzlwl/article/details/114882800

在设计之初，考虑到stm32f4 dma 的优越性能，确定了使用dma进行正弦波发生器的设计目标。

搜索资料阶段，参考了正点原子的例程，但没有找到持续正弦波发生的例程。放弃。

找到了网上的一篇介绍dma正弦波的文章，但重现时发现其定时器的重载数值存在奇怪的特定值才工作的悬疑现象。放弃。

在这段时间中一直研究CubeMX，确定了使用CubeMX进行正弦波发生器的思路。

最终实现：1hz-31.25khz（正弦表32点到256点之间动态跳变）正弦发生器，在此范围内最大频率间隔约等于当前设定值2%，最小为0（具体取决于因式分解，未经理论证明）

二、主要数据

（1）缓冲还是不缓冲？

查阅 stm32F40x-2015-3-ID022152v5资料发现如下：

显然，不缓冲比缓冲更优越。

（2）速度问题和频率

同上资料

显然，最高更新速率为1us，6us肯定可以更新完。如果32点，则最高频率1000/32=31.25K

计划让定时器计数频率为80M，分频数为7（8分频）每次加一位0.1us。由于最高更新速度为1us，故定时器最低数值为9（1us）

三、CubeMX设置

启用usart1、dma、dac1 tim6，在cubeMx中建立dma、dac1、tim6之间连接。在时钟数中更改分频数，让主时钟工作频率为160Mhz

（CubeMX图形化使用请参考前两篇文章）

keil RTE HAL库 STM32CubeMX 串口收发 https://blog.csdn.net/zzlwl/article/details/115431728

Keil RTE 闪灯程序 https://blog.csdn.net/zzlwl/article/details/115394066

四、代码核心思路

（1）在主程序中调用中断接收函数

HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&(rxData.buff[0]),1); 启动中断接收

在回调函数void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)中进行格式检查，如果收到回车换行则认为命令输入完成，否则继续中断接收。

（2）生成256点正弦表，并启动定时器，启动dma，开始预设频率输出

HAL_TIM_Base_Start(&htim6);
HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)sinTbl, 256,DAC_ALIGN_12B_R);

从上文可以计算出，预设频率值为10,000,000/256/10=3.906K

(10,000,000为1秒中0.1us的个数，256表示正弦表有256个点，10表示当前定时器的自动重载数值。定时器每0.1us加1)

（3）主循环任务处理

主循环中完成数据输入，范围检查，因式分解，重设定时器和dma的工作。

（3.1）计算最优的定时值和正弦点数的组合

如果数据输入有效，则根据频率计算周期值（单位0.1us），如果周期数值 >256*10,则采用256点，否则进行一个台阶内最佳因式分解工作。

一个台阶的含义，如周期数 <256*10，但 >128*10 则在保证点数 >128的情况下循环判断，找到最优的点数和定时器定时值的组合。所谓最优，是指上述两整型数相乘后和设定周期值误差最小。

（3.2）重新生成正弦表，重设定时器和dma

__HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim6,arr-1);//根据实际的定时器时间重设定时器
HAL_DAC_Stop_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1); //如果不先关闭dma则下面重设点数不起作用。
HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)sinTbl, npoint,DAC_ALIGN_12B_R);//dma开始

重设定时器的宏来自文件#include "stm32f4xx_hal_tim.h"，如果提示编译错误，可添加此文件。

五、调试后

这个项目除上文提及代码外，正弦表生成、串口接收回调函数、最优化定时和正弦点数代码为自己编写，其他代码均为系统自动生成。感觉使用CubeMX思路较为清晰，另外个别宏直接用do while包装实现，感觉兼顾了概念和速度。但中文资料较少，对程序员的C水平、外语水平要求较高。

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