基于STM32实现 锁相环的角度观测器C语言实现

基于STM32的锁相环（Phase-Locked Loop，PLL）角度观测器通常用于精确测量信号频率和相位。在C语言中实现这样的系统，首先你需要了解以下几个步骤：

1. **硬件初始化**：配置STM32的定时器作为锁相环的核心组件，包括频率分频、乘法器等。

void PLL_Init(void) {
    RCC_PLLConfigTypeDef pllcfg;
    RCC_PLLCmd(ENABLE); // 启动PLLClock
    pllcfg.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; // 针对HSE时钟源
    pllcfg.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; // 设置倍增因子
    HAL_RCC_PLLConfig(&pllcfg);
    HAL_RCCEx_EnablePLLRippleFilter(); // 开启振荡器抖动滤波
    HAL_RCCWaitFor PLL Ready(); // 等待PLL稳定
}

2. **数字信号处理**：计算输入信号与参考信号之间的相位差，这通常通过比较两路信号的计数器值实现，比如利用捕获/比较单元（Capture Compare Unit, CCU）。

int32_t CalculatePhaseDiff(TIM_HandleTypeDef* htim) {
    int32_t phase_diff;
    phase_diff = htim->CNT - reference_signal_cnt;
    // 根据CCU设定的模式调整相位差异（如二进制编码）
    return phase_diff;
}

3. **角度观测**：将得到的相位差转换成角度，可能需要考虑时钟周期。

float GetAngle(int32_t phase_diff) {
    float clock_period = (float)get_system_clk_freq() / get_PLLFreq(); // 获取系统时钟与锁相环输出频率
    float angle = (phase_diff * 2 * M_PI) / clock_period; // 将相位差转为弧度
    return angle;
}