C语言中如何通过计数的方式实现方波输出

在C语言中，要通过计数的方式实现方波输出，通常需要利用定时器和GPIO端口操作。这里提供一种基本思路：

1. 首先，你需要初始化一个定时器，比如使用ARM Cortex-M系列的定时器，如TIMx。设置定时器的工作模式，例如PWM模式，以便能产生周期性的信号。

2. 定义一个计数器变量，比如`counter`，用于控制方波的占空比。例如，如果你想要50%的方波，那么计数器最大值将是总周期的一半。

3. 设置定时器的周期，并配置它在一个周期结束后自动加一。当`counter`达到设定的最大值时，就触发一个中断或改变GPIO的状态（高电平），完成一次正向脉冲；然后`counter`清零，等待下一个周期开始。

4. 当计数器为0时，GPIO保持低电平，形成负向脉冲。这样，通过不断交替计数器的高低状态，就可以生成方波信号。

#include "stm32f4xx_hal.h"

// 假设我们有 TIM3 和 GPIOB 寄存器
Timer_HandleTypeDef htim3;
GPIO_TypeDef *gpiob = GPIOB;

void setup_timer(void) {
    // 初始化TIM3...
    htim3.Instance = TIM3;
    HAL_TIM_PWM_Init(&htim3);
    HAL_TIM_PWM_MspInit(&htim3);
}

void setup_gpio(void) {
    // 初始化GPIOB...
    GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_AF_TIM3);
    GPIO_SetMode(GPIOB, GPIO_MODE_OUTPUT_PP);
    GPIO_SetPinOutputLevel(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);  // 初始设置为低电平
}

void generate_square_wave(int period_ms, int duty_cycle_percent) {
    uint16_t counter = (period_ms / 2) * duty_cycle_percent / 100;  // 计数器初值
    TIM_TimeBaseInitTypeDef tim_base_init;
    
    // 设置计数器值和周期
    tim_base_init.Period = period_ms * 1000 - 1;  // 减去1是为了防止溢出
    HAL_TIM_Base_Init(&htim3);
    HAL_TIM_Base_Config(&htim3, &tim_base_init);
    
    // 开启PWM通道并使能定时器
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
    
    while(1) {
        if (counter == 0) {
            GPIO_SetPinOutputLevel(gpiob, GPIO_PIN_SET);  // 方波上升沿
        } else if (counter == counter_max) {
            GPIO_SetPinOutputLevel(gpiob, GPIO_PIN_RESET);  // 方波下降沿
            counter = 0;
        } else {
            counter++;
        }
        __HAL_Delay(1);  // 短暂延时以避免干扰
    }
}

int main() {
    setup_timer();
    setup_gpio();

    generate_square_wave(period_ms, duty_cycle_percent);  // 替换实际的周期和占空比值

    return 0;
}