基于Arduino Due的三相正弦波發(fā)生器的解析

步驟1：生成正弦數(shù)據(jù)數(shù)組

由于實(shí)時(shí)計(jì)算對(duì)CPU的要求很高，因此需要一個(gè)正弦數(shù)據(jù)數(shù)組以獲得更好的性能

uint32_t sin768 ［］ PROGMEM = 。..。

而x = ［0：5375］; y = 127 + 127 *（sin（2 * pi/5376/*或您希望根據(jù)要求使用一些＃*））

步驟2：?jiǎn)⒂貌⑿休敵?/p>

與Uno不同，Due具有有限的參考。但是，要基于Arduino Uno生成三相正弦波，首先，由于其MCLK低（16MHz，而Due是84MHz），因此性能不佳，第二，它的GPIO有限，可以產(chǎn)生最大2相輸出，您需要額外的模擬電路產(chǎn)生第三相（C = -AB）。

啟用GPIO的步驟主要是基于SAM3X的try and trial +無(wú)用數(shù)據(jù)表

PIOC-》 PIO_PER = 0xFFFFFFFE ;//PIO控制器PIO使能寄存器（請(qǐng)參閱ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)表的p656）和http://arduino.cc/zh-CN/Hacking/PinMappingSAM3X、Arduino Due引腳33-41和44-51已啟用

PIOC-》 PIO_OER = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出使能寄存器，請(qǐng)參見ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)手冊(cè)p657-》 PIO_OSR = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出狀態(tài)寄存器，請(qǐng)參閱ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)表的p658

PIOC-》 PIO_OWER = 0xFFFFFFFE;//PIO輸出寫使能寄存器，請(qǐng)參閱ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)表的p670

//PIOA-》 PIO_PDR = 0x30000000;//作為保險(xiǎn)是可選的，似乎并不影響性能，數(shù)字引腳10連接到PC29和PA28，數(shù)字引腳4連接到PC29和PA28，此處禁用禁用PIOA＃28＆29

步驟3：?jiǎn)⒂弥袛?/p>

為最大程度地發(fā)揮其性能，CPU負(fù)載應(yīng)盡可能低。但是，由于CPU引腳和Due引腳之間的非1to1對(duì)應(yīng)關(guān)系，需要進(jìn)行位操作。

您可以進(jìn)一步優(yōu)化算法，但空間非常有限。

void TC7_Handler（void）

{TC_GetStatus（TC2，1）;

t = t％樣本；//使用t％samples而不是‘if’來(lái)避免t的溢出

phaseAInc =（preset * t）％5376;//使用％5376避免數(shù)組索引溢出

phaseBInc =（phaseAInc + 1792）％5376;

phaseCInc =（phaseAInc + 3584）％5376;

p_A = sin768 ［phaseAInc］ 《《1;//參考PIOC：PC1至PC8，對(duì)應(yīng)的Arduino Due引腳：引腳33-40，因此向左移1位

p_B = sin768 ［phaseBInc］ 《《12;//參考PIOC：PC12至PC19，對(duì)應(yīng)的Arduino Due引腳：引腳51-44，因此左移12位

p_C = sin768 ［phaseCInc］;//C相輸出使用PIOC：PC21，PC22，PC23，PC24，PC25，PC26，PC28和PC29，對(duì)應(yīng)的Arduino Due引腳：數(shù)字引腳：分別為9，8，7，6，5，4，3，10

p_C2 =（p_C＆B11000000）《《22;//這會(huì)生成PC28和PC29

p_C3 =（p_C＆B00111111）《《21;//這會(huì)生成PC21-PC26

p_C = p_C2 | p_C3;//這會(huì)產(chǎn)生C相的并行輸出

p_A = p_A | p_B | p_C;//32位輸出= A相（8位）| B相| C相

PIOC-》 PIO_ODSR = p_A;//輸出寄存器= p_A

t ++; }

第4步：R/2R DAC

構(gòu)建3x8bit R/2R DAC，在Google上加載參考。

步驟5：完整代碼

#define _BV（x）（1 《《（x））;

uint32_t sin768 ［］ PROGMEM =/* x = ［0：5375 ］。 y = 127 + 127 *（sin（2 * pi/5376））*/

uint32_t p_A，p_B，p_C，p_C2，p_C3;//A相B相C值-盡管輸出僅8位，但p_A和p_B值將被操作以生成新的32位值，以應(yīng)對(duì)32位PIOC輸出

uint16_t phaseAInc，phaseBInc ，phaseCInc，freq，freqNew; uint32_t間隔； uint16_t個(gè)樣本，預(yù)設(shè)； uint32_t t = 0;

void setup（）{

//并行輸出PIOC設(shè)置：Arduino Due引腳33-40被用作A相輸出，而44-51引腳則用于A相B輸出

PIOC-》 PIO_PER = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器PIO使能寄存器（請(qǐng)參閱ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)表的p656）和http://arduino.cc/zh-CN/Hacking/PinMappingSAM3X、Arduino Due引腳33-41和44-51已啟用

PIOC-》 PIO_OER = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出使能寄存器，請(qǐng)參閱ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)表的p657

PIOC-》 PIO_OSR = 0xFFFFFFFE;//PIO控制器輸出狀態(tài)寄存器，請(qǐng)參閱ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)表的p658

PIOC-》 PIO_OWER = 0xFFFFFFFE;//PIO輸出寫使能寄存器，請(qǐng)參閱ATMEL SAM3X數(shù)據(jù)表的p670

//PIOA-》 PIO_PDR = 0x30000000;//作為保險(xiǎn)，是可選的，似乎不影響性能，數(shù)字引腳10連接到PC29和PA28，數(shù)字引腳4連接到PC29和PA28，此處禁用禁用PIOA＃28和29//定時(shí)器設(shè)置，請(qǐng)參閱http ：//arduino.cc/en/Hacking/PinMappingSAM3X，

pmc_set_writeprotect（false）;//禁用電源管理控制寄存器的寫保護(hù)

pmc_enable_periph_clk（ID_TC7）;//啟用外設(shè)時(shí)鐘時(shí)間計(jì)數(shù)器7

TC_Configure（/*時(shí)鐘*/TC2，/*通道*/1，TC_CMR_WAVE | TC_CMR_WAVSEL_UP_RC | TC_CMR_TCCLKS_TIMER_CLOCK1）;//TC時(shí)鐘42MHz（時(shí)鐘，通道，比較模式設(shè)置）TC_SetRC（TC2，1，interval）; TC_Start（TC2，1）;

//在計(jì)時(shí)器TC2-》 TC_CHANNEL ［1］上啟用計(jì)時(shí)器中斷。TC_IER= TC_IER_CPCS;//IER =中斷允許寄存器TC2-》 TC_CHANNEL ［1］ .TC_IDR =?TC_IER_CPCS;//IDR =中斷禁止寄存器

NVIC_EnableIRQ（TC7_IRQn）;//在嵌套向量中斷控制器freq = 60中啟用中斷；//將頻率初始化為60Hz預(yù)設(shè)= 21;//數(shù)組索引增加21個(gè)樣本= 256;//輸出樣本256/周期間隔= 42000000/（頻率*樣本）;//中斷計(jì)數(shù)TC_SetRC（TC2，1，interval）;//啟動(dòng)TC Serial.begin（9600）;//出于測(cè)試目的}

void checkFreq（）

{freqNew = 20000;

if（freq == freqNew）{}其他

{freq = freqNew;

if（freq》 20000）{freq = 20000;/*最大頻率20kHz */}；

，如果（freq 《1）{freq = 1;/*最低頻率1Hz */}；

如果（freq》 999）{preset = 384;樣本= 14;}//對(duì)于頻率》 = 1kHz，每個(gè)周期14樣本

否則（freq》 499）{preset = 84;樣本= 64;}//對(duì)于500 《=頻率《1000Hz，每個(gè)周期64個(gè)樣本，否則（freq》 99）{preset = 42; samples = 128;}//對(duì)于100Hz 《= frequency 《500Hz，128個(gè)采樣/周期

else {preset = 21;樣本= 256;};//對(duì)于頻率《100hz，每個(gè)周期256個(gè)采樣

間隔= 42000000/（freq * samples）; t = 0; TC_SetRC（TC2，1，間隔）; }}

void loop（）{

checkFreq（）;延遲（100）; }

void TC7_Handler（void）

{TC_GetStatus（TC2，1）;

t = t％樣本；//使用t％samples引起t phase的溢出AInc =（preset * t）％5376;//使用％5376避免數(shù)組索引溢出

phaseBInc =（phaseAInc + 1792）％5376;

phaseCInc =（phaseAInc + 3584）％5376;

p_A = sin768 ［phaseAInc］ 《《1;//參考PIOC：PC1至PC8，對(duì)應(yīng)的Arduino Due引腳：引腳33-40，因此向左移1位

p_B = sin768 ［phaseBInc］ 《《12;//參考PIOC：PC12至PC19，對(duì)應(yīng)的Arduino Due引腳：引腳51-44，因此左移12位

p_C = sin768 ［phaseCInc］;//C相輸出使用PIOC：PC21，PC22，PC23，PC24，PC25，PC26，PC28和PC29，對(duì)應(yīng)的Arduino Due引腳：數(shù)字引腳：分別為9，8，7，6，5，4，3，10

p_C2 =（p_C＆B11000000）《《22;//這會(huì)生成PC28和PC29

p_C3 =（p_C＆B00111111）《《21;//這將生成PC21-PC26//Serial.println（p_C3，BIN）; p_C = p_C2 | p_C3;//這會(huì)產(chǎn)生C相的并行輸出

p_A = p_A | p_B | p_C;//32位輸出= A相（8位）| B相| C相////Serial.println（p_A》》21，BIN）;//PIOC-》 PIO_ODSR = 0x37E00000;

PIOC-》 PIO_ODSR = p_A;//輸出寄存器= p_A t ++; }
責(zé)任編輯：wv