第九十三章、CH32V103应用教程——PWM播放音乐（1个TIM）

草帽王子

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. 
   
4. #include "ch32v10x_conf.h"
   
5. 
   
6. void TIM_GPIO_Init( void ) ;
   
7. void TIM3_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) ;
   
8. 
   
9. #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. 
   
3. int count;
   
4. int num;
   
5. 
   
6. extern const uint16_t MyScore[];
   
7. 
   
8. void TIM3_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
   
9. 
   
10. //TIM3_CH2 对应 GPIO 引脚初始化
    
11. void TIM_GPIO_Init( void )
    
12. {
    
13.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
14. 
    
15.     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
    
16. 
    
17.     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3, ENABLE);
    
18.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;             // TIM_CH2
    
19.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;       //复用推挽输出
    
20.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
21.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
22. }
    
23. 
    
24. //TIM3 初始化配置； arr: the period value. psc: the prescaler value.
    
25. void TIM3_PWM_Init( u16 arr, u16 psc )
    
26. {
    
27. 
    
28.     TIM_GPIO_Init();
    
29.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
30.     TIM_OCInitTypeDef        TIM_OCInitStructure;
    
31.     NVIC_InitTypeDef         NVIC_InitStructure;
    
32. 
    
33.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    
34. 
    
35.     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
    
36.     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
    
37.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;      //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    
38.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    
39.     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
    
40. 
    
41.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;             //选择定时器模式:TIM脉冲宽度调制模式1
    
42.     TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比较输出使能
    
43.     TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;                            //设置待装入捕获比较寄存器的脉冲值
    
44.     TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;      //输出极性:TIM输出比较极性低
    
45.     TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);                      //根据TIM_OCInitStruct中指定的参数初始化外设TIMx
    
46. 
    
47.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;               //定时器中断通道
    
48.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;       //抢占优先级
    
49.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;             //子优先级
    
50.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;               //使能中断通道
    
51.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
52. 
    
53.     TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);
    
54.     TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
    
55. 
    
56.     TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);             //使能TIMx在CCR2上的预装载寄存器
    
57.     TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);                           //使能TIMx在ARR上的预装载寄存器
    
58.     TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                                        //使能TIMx外设
    
59. }
    
60. 
    
61. void TIM3_IRQHandler(void)
    
62. {
    
63.     if ( TIM_GetITStatus(TIM3 , TIM_IT_Update) != RESET )
    
64.     {
    
65.       TIM_ClearITPendingBit(TIM3 , TIM_IT_Update);
    
66.       num=  (0xff & MyScore[count++]);
    
67.       TIM_SetCompare2(TIM3,num);
    
68.       count &=0x0ffff;
    
69.     }
    
70. }

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. 
   
6. /*******************************************************************************
   
7. * Function Name  : main
   
8. * Description    : Main program.
   
9. * Input          : None
   
10. * Return         : None
    
11. *******************************************************************************/
    
12. int main(void)
    
13. {
    
14.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    
15. 
    
16.         TIM3_PWM_Init( 256, 35 );
    
17. 
    
18.         while(1)
    
19.         {
    
20.             ;
    
21.         }
    
22. }

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：

92、PWM播放音乐-使用一个TIM.rar
92、PWM播放音乐-使用一个TIM.rar (701.64 KB, 下载次数: 15)

2021-9-10 18:28 上传

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完