如何移除索引逻辑，基于Amp*sin(w*t)公式修改正弦波频率

要实现基于经典正弦公式Amp*sin(2πft)的SPWM输出并灵活修改频率，核心是用相位累加替代索引查表，直接在中断中计算当前时刻的正弦值，无需依赖固定长度的查表数组。以下是具体实现步骤和修改后的代码：

关键思路 #

1. 移除查表依赖：不再需要维护sineWave和sineWave180数组，直接在中断中实时计算当前占空比。
2. 相位累加替代索引：用浮点型相位变量累计每次中断的相位增量，替代原来的sineIndex。相位增量由目标频率和中断周期共同决定：delta_theta = 2π * target_freq * T_int，其中T_int是定时器3的中断周期（需根据硬件配置计算）。
3. 频率修改方式：只需调整target_freq变量的值，就能直接改变输出正弦波的频率，无需修改其他逻辑。

修改后的代码 #

#include <math.h>

// 定时器中断周期（需根据你的硬件配置计算，示例为1微秒）
#define T_INT 1e-6f
// 目标正弦波频率（可随时修改此值调整输出频率）
volatile float target_freq = 50.0f;
// 振幅系数（范围0~1，控制正弦波幅度）
volatile float Amp_coef = 1.0f;
// 相位累加器，记录当前正弦波相位
volatile float theta = 0.0f;

void __attribute__((__interrupt__, no_auto_psv)) _T3Interrupt(void)
{
    IFS0bits.T3IF = 0; // 清除定时器3中断标志

    // 计算本次中断的相位增量，并累加
    float delta_theta = 2 * M_PI * target_freq * T_INT;
    theta += delta_theta;

    // 保持相位在0~2π范围内，避免浮点数精度衰减
    if (theta >= 2 * M_PI)
    {
        theta -= 2 * M_PI;
    }

    // 计算当前正弦值（范围：-Amp_coef ~ Amp_coef）
    float sine = Amp_coef * sin(theta);

    // 映射正弦值到占空比范围（0 ~ P1TPER），再转换为16位占空比寄存器值
    int duty1 = (int)((P1TPER / 2) * sine + P1TPER / 2);
    int duty2 = (int)((P1TPER / 2) * (-sine) + P1TPER / 2);

    P1DC1 = duty1 * 2; // 周期寄存器15位，占空比16位，故乘以2
    P1DC2 = duty2 * 2;
}

关键细节说明 #

• 中断周期T_INT计算：需根据你的定时器3配置（预分频值、PR3寄存器值、系统时钟）计算，公式为：T_INT = (PR3 + 1) * 指令周期 * 预分频系数。例如，若系统时钟为40MHz，指令周期为100ns，预分频为1:1，PR3=9，则T_INT = 10 * 100ns * 1 = 1us。
• 相位重置：当相位累加超过2π时减去2π，避免浮点数因累计过大导致精度下降。
• 振幅控制：Amp_coef设为0~1之间的值，确保占空比不会超出0~P1TPER的范围，避免输出异常。
• 频率修改：只需修改target_freq的值（比如从50Hz改为60Hz），输出正弦波的频率就会同步变化，无需调整中断周期或其他逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nobody Else