简介：
PWM简介
定义：
PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
PWM信号输出
（1）可以直接通过芯片内部模块输出PWM信号，前提是这个I/O口要有集成模块，只需要简单几步操作即可，这种自带有PWM输出的功能模块在程序设计更简便，同时数据更精确。如下图，一般的I2C口都会标明这个是否是PWM口
（2）但是如果I2C内部没有PWM功能模块，或者要求不是很高的话可以利用I/O口设置一些参数来输出PWM信号，因为PWM 信号其实就是一高一低的一系列电平组合在一起。具体方法是给I/O加一个定时器，对于你要求输出的PWM信号频率与你的定时器一致，用定时器中断来计数，但是这种方法一般不采用，除非对于精度、频率等要求不是很高可以这样实现。
DAC简介
STM32上的DAC
数字/模拟转换模块（DAC）是12位数字输入，电压输出的数字/模拟转换器。DAC可以配置为8位 或12位模式，也可以与DMA控制器配合使用。DAC工作在12位模式时，数据可以设置成左对齐或右对齐。DAC模块有2个输出通道，每个通道都有单独的转换器。在双DAC模式下，2个通道可以独立地进行转换，也可以同时进行转换并同步地更新2个通道的输出。DAC可以通过引脚输入参考电压VREF+以获得更精确的转换结果。
DAC的主要技术指标
1 。分辨率指输出模拟电压的最小增量，即表明DAC输入一个最低有效位（LSB）而在输出端上模拟电压的变化量。
2. 建立时间是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间，也可以认为是转换时间。DA中常用建立时间来描述其速度，而不是AD中常用的转换速率。一般地，电流输出DA建立时间较短，电压输出DA则较长。
3 。精度是指输入端加有最大数值量时，DAC的实际输出值和理论计算值之差，它主要包括非线性误差、比例系统误差、失调误差。
4 。线性度在理想情况下，DAC的数字输入量作等量增加时，其模拟输出电压也应作等量增加，但是实际输出往往有偏离。
一、 用STM32F103输出一路PWM波形
（1）实验要求
用STM32F103输出一路PWM波形，建议采用定时器方法
用示波器观察输出波形
（2）实验过程
该实验参考正点原子资料A盘：PWM输出实验
实验主要代码：
void TIM3_IRQHandler（void） //TIM3中断
{
if （TIM_GetITStatus（TIM3， TIM_IT_Update） ！= RESET） //检查指定的TIM中断发生与否：TIM 中断源
{
TIM_ClearITPendingBit（TIM3， TIM_IT_Update ）; //清除TIMx的中断待处理位：TIM 中断源
LED1=！LED1;
}
}
//TIM3 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init（u16 arr，u16 psc）
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM3， ENABLE）; //使能定时器3时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO， ENABLE）; //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
GPIO_PinRemapConfig（GPIO_PartialRemap_TIM3， ENABLE）; //Timer3部分重映射 TIM3_CH2-》PB5
//设置该引脚为复用输出功能，输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOB， &GPIO_InitStructure）;//初始化GPIO
//初始化TIM3
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
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割：TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
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
//初始化TIM3 Channel2 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式：TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性：TIM输出比较极性高
TIM_OC2Init（TIM3， &TIM_OCInitStructure）; //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2
TIM_OC2PreloadConfig（TIM3， TIM_OCPreload_Enable）; //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
TIM_Cmd（TIM3， ENABLE）; //使能TIM3
}
主函数：
int main（void）
{
u16 led0pwmval=0;
u8 dir=1;
delay_init（）; //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_2）; //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init（115200）; //串口初始化为115200
LED_Init（）; //LED端口初始化
TIM3_PWM_Init（899，0）; //不分频。PWM频率=72000000/900=80Khz
while（1）
{
delay_ms（10）;
if（dir）led0pwmval++;
else led0pwmval--;
if（led0pwmval》300）dir=0;
if（led0pwmval==0）dir=1;
TIM_SetCompare2（TIM3，led0pwmval）;
}
}
KEIL仿真的配置
依次点击Run
点击Stop
（3）实验结果
PWM输出波形如下
二、用STM32F103的DAC功能完成以下波形输出
该实验是基于野火资料配套代码DAC—输出正弦波上完成的
1、正弦波观察
（1）实验要求
输出一个周期2khz的正弦波（循环）。此波形驱动作用至蜂鸣器或喇叭，会呈现一个“滴…”的单音
（2）实验过程
根据公式计算得到一共需要3600个采样点
用MATLAB打开此脚本，当然你也可以选择用Python
修改如下代码
运行脚本，会产生3600个采样点，产生的点会自动保存在dac_sinWave文件中
将这些采样点复制，然后全部粘贴到KEIL工程里面的uint16_t Sine12bit数组中
用开发板引脚PA4与示波器相连，观察波形
（3）实验结果
2、音频信号输出
（1）实验要求
将一段数字音频歌曲数据转换为模拟音频波形输出（循环）。
（2）实验过程
打开Adobe Audition CS6，选择你最喜欢的歌曲并打开
截取一段音频不要太长5-10秒足矣
在截取的区域右键单击
进行如下配置
配置后保存为WAV文件
用UltraEdit打开刚刚的.wav文件
选择范围后复制
用Notepad打开，复制刚刚所选内容
快捷键：ALT+C，添加0x和，
添加后如下图
这里要删除尾行无用的0x，这是因为刚刚在选择复制范围不合理的原因照成
复制上面的数据，粘贴到KEIL工程的uint16_t Sine12bit［］数组中去
运行下载程序，将开发板引脚PA4与示波器相连即可观察波形
（3）实验结果
三、总结
在UltraEdit里面选择截图范围的时候要合理选取，我第一次因为选的稍大，导致后面有很多分号，手动去除比较麻烦，毕竟有6000多行。所以可以稍微选择小一点，然后在Notepad里面对列同时操作效率更高。
实验学习了PWM和DAC输出波形的相关知识，了解了各种配置，收获许多，为今后的学习打下良好基础。
简介：
PWM简介
定义：
PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全（ON），要么完全无（OFF）。电压或电流源是以一种通（ON）或断（OFF）的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
PWM信号输出
（1）可以直接通过芯片内部模块输出PWM信号，前提是这个I/O口要有集成模块，只需要简单几步操作即可，这种自带有PWM输出的功能模块在程序设计更简便，同时数据更精确。如下图，一般的I2C口都会标明这个是否是PWM口
（2）但是如果I2C内部没有PWM功能模块，或者要求不是很高的话可以利用I/O口设置一些参数来输出PWM信号，因为PWM 信号其实就是一高一低的一系列电平组合在一起。具体方法是给I/O加一个定时器，对于你要求输出的PWM信号频率与你的定时器一致，用定时器中断来计数，但是这种方法一般不采用，除非对于精度、频率等要求不是很高可以这样实现。
DAC简介
STM32上的DAC
数字/模拟转换模块（DAC）是12位数字输入，电压输出的数字/模拟转换器。DAC可以配置为8位 或12位模式，也可以与DMA控制器配合使用。DAC工作在12位模式时，数据可以设置成左对齐或右对齐。DAC模块有2个输出通道，每个通道都有单独的转换器。在双DAC模式下，2个通道可以独立地进行转换，也可以同时进行转换并同步地更新2个通道的输出。DAC可以通过引脚输入参考电压VREF+以获得更精确的转换结果。
DAC的主要技术指标
1 。分辨率指输出模拟电压的最小增量，即表明DAC输入一个最低有效位（LSB）而在输出端上模拟电压的变化量。
2. 建立时间是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间，也可以认为是转换时间。DA中常用建立时间来描述其速度，而不是AD中常用的转换速率。一般地，电流输出DA建立时间较短，电压输出DA则较长。
3 。精度是指输入端加有最大数值量时，DAC的实际输出值和理论计算值之差，它主要包括非线性误差、比例系统误差、失调误差。
4 。线性度在理想情况下，DAC的数字输入量作等量增加时，其模拟输出电压也应作等量增加，但是实际输出往往有偏离。
一、 用STM32F103输出一路PWM波形
（1）实验要求
用STM32F103输出一路PWM波形，建议采用定时器方法
用示波器观察输出波形
（2）实验过程
该实验参考正点原子资料A盘：PWM输出实验
实验主要代码：
void TIM3_IRQHandler（void） //TIM3中断
{
if （TIM_GetITStatus（TIM3， TIM_IT_Update） ！= RESET） //检查指定的TIM中断发生与否：TIM 中断源
{
TIM_ClearITPendingBit（TIM3， TIM_IT_Update ）; //清除TIMx的中断待处理位：TIM 中断源
LED1=！LED1;
}
}
//TIM3 PWM部分初始化
//PWM输出初始化
//arr：自动重装值
//psc：时钟预分频数
void TIM3_PWM_Init（u16 arr，u16 psc）
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_TIM3， ENABLE）; //使能定时器3时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO， ENABLE）; //使能GPIO外设和AFIO复用功能模块时钟
GPIO_PinRemapConfig（GPIO_PartialRemap_TIM3， ENABLE）; //Timer3部分重映射 TIM3_CH2-》PB5
//设置该引脚为复用输出功能，输出TIM3 CH2的PWM脉冲波形 GPIOB.5
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //TIM_CH2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOB， &GPIO_InitStructure）;//初始化GPIO
//初始化TIM3
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
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //设置时钟分割：TDTS = Tck_tim
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式
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
//初始化TIM3 Channel2 PWM模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2; //选择定时器模式：TIM脉冲宽度调制模式2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; //输出极性：TIM输出比较极性高
TIM_OC2Init（TIM3， &TIM_OCInitStructure）; //根据T指定的参数初始化外设TIM3 OC2
TIM_OC2PreloadConfig（TIM3， TIM_OCPreload_Enable）; //使能TIM3在CCR2上的预装载寄存器
TIM_Cmd（TIM3， ENABLE）; //使能TIM3
}
主函数：
int main（void）
{
u16 led0pwmval=0;
u8 dir=1;
delay_init（）; //延时函数初始化
NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_2）; //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
uart_init（115200）; //串口初始化为115200
LED_Init（）; //LED端口初始化
TIM3_PWM_Init（899，0）; //不分频。PWM频率=72000000/900=80Khz
while（1）
{
delay_ms（10）;
if（dir）led0pwmval++;
else led0pwmval--;
if（led0pwmval》300）dir=0;
if（led0pwmval==0）dir=1;
TIM_SetCompare2（TIM3，led0pwmval）;
}
}
KEIL仿真的配置
依次点击Run
点击Stop
（3）实验结果
PWM输出波形如下
二、用STM32F103的DAC功能完成以下波形输出
该实验是基于野火资料配套代码DAC—输出正弦波上完成的
1、正弦波观察
（1）实验要求
输出一个周期2khz的正弦波（循环）。此波形驱动作用至蜂鸣器或喇叭，会呈现一个“滴…”的单音
（2）实验过程
根据公式计算得到一共需要3600个采样点
用MATLAB打开此脚本，当然你也可以选择用Python
修改如下代码
运行脚本，会产生3600个采样点，产生的点会自动保存在dac_sinWave文件中
将这些采样点复制，然后全部粘贴到KEIL工程里面的uint16_t Sine12bit数组中
用开发板引脚PA4与示波器相连，观察波形
（3）实验结果
2、音频信号输出
（1）实验要求
将一段数字音频歌曲数据转换为模拟音频波形输出（循环）。
（2）实验过程
打开Adobe Audition CS6，选择你最喜欢的歌曲并打开
截取一段音频不要太长5-10秒足矣
在截取的区域右键单击
进行如下配置
配置后保存为WAV文件
用UltraEdit打开刚刚的.wav文件
选择范围后复制
用Notepad打开，复制刚刚所选内容
快捷键：ALT+C，添加0x和，
添加后如下图
这里要删除尾行无用的0x，这是因为刚刚在选择复制范围不合理的原因照成
复制上面的数据，粘贴到KEIL工程的uint16_t Sine12bit［］数组中去
运行下载程序，将开发板引脚PA4与示波器相连即可观察波形
（3）实验结果
三、总结
在UltraEdit里面选择截图范围的时候要合理选取，我第一次因为选的稍大，导致后面有很多分号，手动去除比较麻烦，毕竟有6000多行。所以可以稍微选择小一点，然后在Notepad里面对列同时操作效率更高。
实验学习了PWM和DAC输出波形的相关知识，了解了各种配置，收获许多，为今后的学习打下良好基础。
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