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[RISC-V MCU 应用开发]

第九十三章、CH32V103应用教程——PWM播放音乐(1个TIM)

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PWM, TI, IO, ni, ST, pi
本帖最后由 RISCVLAR 于 2021-5-21 14:24 编辑

CH32V103应用教程——PWM播放音乐(1个TIM)

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
#ifndef __PWM_H
#define __PWM_H

#include "ch32v10x_conf.h"

void TIM_GPIO_Init( void ) ;
void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) ;

#endif
pwm.h文件主要进行相关定义和函数声明;
pwm.c文件

#include "pwm.h"

int count;
int num;

extern const uint16_t MyScore[];

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

//TIM3_CH2 对应 GPIO 引脚初始化
void TIM_GPIO_Init( void )
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    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

    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
    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);
}

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

    TIM_GPIO_Init();
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef        TIM_OCInitStructure;
    NVIC_InitTypeDef         NVIC_InitStructure;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

    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
    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
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;      //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

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

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

    TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);
    TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);

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

void TIM3_IRQHandler(void)
{
    if ( TIM_GetITStatus(TIM3 , TIM_IT_Update) != RESET )
    {
      TIM_ClearITPendingBit(TIM3 , TIM_IT_Update);
      num=  (0xff & MyScore[count++]);
      TIM_SetCompare2(TIM3,num);
      count &=0x0ffff;
    }
}
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

#include "debug.h"
#include "pwm.h"
#include "music.h"


/*******************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : Main program.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

        TIM3_PWM_Init( 256, 35 );

        while(1)
        {
            ;
        }
}
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:

92、PWM播放音乐-使用一个TIM.rar

701.64 KB

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jcky001| | 2021-5-28 09:01 | 只看该作者
这个我喜欢,我喜欢音乐,研究一下

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板凳
643757107| | 2021-5-31 11:19 | 只看该作者
不需要搞电容滤波了吧?学习学习,还没试过这个操作。

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xinxianshi| | 2021-5-31 15:19 | 只看该作者
没看懂,是怎么播放。

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