基于SMTL0做一个可以输出频率和幅度可调的正弦波/三角波/方波。三角波的上升时间和下降时间相同。方波占空比为50%。频率调节范围为100~2000,调整步长为100,幅度调整范围为1V~3.3V,调整步长为0.1V代码示例
时间: 2024-03-16 11:42:02 浏览: 108
基于单片机的正弦波设计程序(幅度和频率可调)
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好的,以下是一个基于SMTL0的可调频率和幅度的正弦波、三角波和方波输出的代码示例,你可以参考和修改:
```c
#include "smtl0.h"
#include "math.h"
// 定义DDS模块的频率寄存器和幅度寄存器
#define DDS_FREQ_REG 0x00
#define DDS_AMP_REG 0x01
// 定义DAC模块的输出通道
#define DAC_CH 0x00
// 定义运放的放大倍数
#define AMP_GAIN 2.0
// 定义正弦波、三角波和方波的类型
#define SINE_WAVE 0
#define TRIANGLE_WAVE 1
#define SQUARE_WAVE 2
// 定义频率和幅度的初始值和范围
#define FREQ_MIN 100
#define FREQ_MAX 2000
#define FREQ_STEP 100
#define AMP_MIN 1.0
#define AMP_MAX 3.3
#define AMP_STEP 0.1
// 定义三角波的上升时间和下降时间
#define TRIANGLE_RISE_TIME 0.5
#define TRIANGLE_FALL_TIME 0.5
// 定义方波的占空比
#define SQUARE_DUTY_CYCLE 0.5
// 定义当前波形类型、频率和幅度
int wave_type = SINE_WAVE;
int freq = FREQ_MIN;
float amp = AMP_MIN;
// DDS模块的控制函数,用于设置频率和幅度
void set_dds(float freq, float amp) {
// 计算频率寄存器的数值
unsigned int freq_reg_val = (unsigned int) round(freq * pow(2, 32) / SMTL0_SYSCLK);
// 计算幅度寄存器的数值
unsigned int amp_reg_val = (unsigned int) round(amp / 3.3 * pow(2, 12) - 1);
// 向DDS模块的频率寄存器和幅度寄存器写入数值
smtl0_spi_write(DDS_FREQ_REG, freq_reg_val);
smtl0_spi_write(DDS_AMP_REG, amp_reg_val);
}
// DAC模块的控制函数,用于输出模拟信号
void set_dac(float voltage) {
// 计算DAC模块输出的数值
unsigned int dac_val = (unsigned int) round(voltage / 3.3 * pow(2, 12) - 1);
// 向DAC模块的输出通道写入数值
smtl0_i2c_write(DAC_CH, dac_val);
}
// 运放的控制函数,用于放大信号
void set_amp(float voltage) {
// 计算放大后的输出电压
float output_voltage = voltage * AMP_GAIN;
// 输出放大后的信号
set_dac(output_voltage);
}
// 正弦波的生成函数,用于计算正弦波的值
float sine_wave(float t) {
return sin(2 * M_PI * freq * t);
}
// 三角波的生成函数,用于计算三角波的值
float triangle_wave(float t) {
float period = 1.0 / freq;
float slope = 2.0 / period;
float t2 = fmod(t, period);
if (t2 < period * TRIANGLE_RISE_TIME) {
return slope * t2 - 1.0;
} else if (t2 < period * (1 - TRIANGLE_FALL_TIME)) {
return 1.0 - slope * (t2 - period * TRIANGLE_RISE_TIME);
} else {
return slope * (t2 - period) + 1.0;
}
}
// 方波的生成函数,用于计算方波的值
float square_wave(float t) {
float period = 1.0 / freq;
float t2 = fmod(t, period);
if (t2 < period * SQUARE_DUTY_CYCLE) {
return 1.0;
} else {
return -1.0;
}
}
// 主函数,用于控制波形的输出
int main() {
// 初始化SMTL0模块
smtl0_init();
while (1) {
// 设置当前的频率和幅度
set_dds(freq, amp);
// 计算当前时间
float t = (float) smtl0_sysclk_count() / SMTL0_SYSCLK;
// 根据当前波形类型生成信号
float y = 0.0;
switch (wave_type) {
case SINE_WAVE:
y = sine_wave(t);
break;
case TRIANGLE_WAVE:
y = triangle_wave(t);
break;
case SQUARE_WAVE:
y = square_wave(t);
break;
}
// 输出信号
set_amp(y * amp);
// 调整频率和幅度
freq += FREQ_STEP;
if (freq > FREQ_MAX) {
freq = FREQ_MIN;
}
amp += AMP_STEP;
if (amp > AMP_MAX) {
amp = AMP_MIN;
}
}
}
```
注意,以上代码示例仅供参考,可能需要根据具体的电路和需求进行修改和优化。
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