在软件上为模拟输入/输出生成方波

Question

我有一个设备，它有数字i / o，模拟i / o。我发送到设备下面的命令进行通信。设备有gpio模块。我的设备文档是here

写入数字输入：gpio set/clear x
从数字输出中读取：gpio read x
从数字输出中读取：adc read x
（x：密码）

如何创建正弦波/方波并计算幅度？要创建方波：

• 打开设备
• 睡眠
• 写入设备低模式（t0）
• 睡眠
• 写入设备高模式
• 睡眠
• 写入设备低模式（t1）

期间=（t1 - t0）

这是方波吗？

Answer 1

看起来你的例子确实是方波

如果write to device low mode(t0)将输出引脚设置为低电平且write to device low mode(t1)设置为高电平或反向电压，则周期为睡眠总和+设置 GPIO 状态的时间。不知道为什么你有时间在 GPIO 设置行内，而不是在睡眠中...（可能是平台依赖的东西？）

去犯罪浪潮

使用 DAC 或 PWM + RC滤波器和一些预先计算的幅度表，其中索引会定期增加。

BYTE sintab[32]={ 128,...,255,...,128,...,0,....,127  };

已编码：128为零，255为+1，0为-1;现在只需添加一些索引：

int ix=0'

并偶尔（在一些计时器上）增加它并将输出设置为新值：

ix=(ix+1)&31;

那和31只是因为如果达到结束而使索引从重新开始循环（sintab必须是2的大小幂）。周期是定时器频率/ sintab大小

<强> [注释]

您可以将此修改为您的目的，例如make sintab[][]一个2D数组，其中第一个索引表示振幅，第二个索引是ix。在较旧的平台（MCU＆＃39; s）上，您可以将 PWM 序列直接编码到sintab端，等等......

您可以预先计算sintab这样的值：

sintab[ix]=128.0+127.0*sin(float(2.0*M_PI*ix)/32.0);

或者如果您的平台支持足够快sin，您可以在没有实际数组的情况下直接使用上面的行...

<强> [EDIT1]

对于sinwave，您只能使用0/1个州。如果您需要模拟输出并且：

1. 您有DAC（数模转换器）

   然后将实际幅度发送到它dac write sintab[ix];，这将为您在输出引脚上创建模拟电压。

2. 您没有任何备用DAC使用PWM脉冲宽度调制

   这是一个老派的伎俩，以避免需要 DAC ，并且仍然具有来自数字引脚的模拟输出。它的工作原理如下：

   输出值是每个时间块的累积能量/电压，因此您可以生成方波信号

   • 比率1：1表示半个周期为H，其余为L
   • 比率2：1表示期间的2/3为H，其余为L

   输出H越多，输出值越大。这仍然是数字输出，但如果连接任何非线性器件，如电容器或线圈，则energy inertia将导致H电压降至某个水平，具体取决于方波比。最常见的是 RC 过滤器（ R 是串行的， C 与地面平行）。如果你想驱动一些线圈（电机），那么你不需要过滤器。这种使用通常会产生在机械附近经常听到的高音（PWM频率）......

   

   PWM 频率必须足够高（比sinwave频率高很多倍）

带有幅度和频率设置的 PWM 的一些代码：

const int timer_T=1;        // used timer interval [ms]
const int PWM_max=10;       // PWM max amplitude+1 
int PWM_s=0;                 // PWM actual step
int PWM_t=0;                 // PWM actual time

int PWM_a=3;                 // PWM amplitude <0,PWM_ratio_max)
int PWM_T=200;               // PWM period [ms]

void OnTimer()
 {
 int PWM_T0=PWM_T/PWM_max; // PWM step period must be >=1 !!!
 PWM_t+=timer_T;
 if (PWM_t>=PWM_T0)
  {
  if (PWM_s<=pwm_a) gpio set x; else gpio clear x;
  PWM_s++; if (PWM_s>=PWM_max) PWM_s=0;
  PWM_t-=PWM_T0;
  }
 }