本帖最后由 IT举人 于 2015-5-16 21:24 编辑

    在上一篇帖子中我们已经保存了我们所需的正弦波数据点，现在我们需要的就是把它输出来。由于实验板上无数模转换（D/A）芯片，因此需设计一PWM发生器。正弦波数据输入PWM发生器，产生PWM信号，PWM信号经过RC低通滤波器输出模拟电压。如图2-1所示图2-1    低通滤波器选取R 为108欧，C选104，即可。    好，接下来说说怎么根据正弦波数据产生PWM，即是完成PWM发生器部分。在这里再说一下，这个PWM实际上也是SPWM来的，即是脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列。那么它和上面那个由三角波比较产生的spwm有什么不同呢？不同在于三角波比较获得的spwm频率比较低，从而可以在示波器上显示出来，但不能通过低通滤波器产生模拟正弦波。相反PWM发生器产生的spwm频率比较高，在示波器上不能很好地显示出来，但可以通过低通滤波器产生模拟正弦波。
    大家看回我们上一贴中产生的正弦波
图2-2这个波形的峰顶值为256，峰谷为0。那么大家想象一下就能知道，它的峰顶值对应的PWM的占空比为100%，峰谷对应PWM的占空比为0%，那么设一数据78对应的占空比呢？理想当然是78/256 。所以这里我们就可以很自然地设定我们的PWM输出的周期为256个时钟周期，那么任一数据点对应的占空比就为Yn/256（Yn/为上一贴中存储在ROM中的sin的值）。好，接下来就是重点，程序实现了。其实也不是很难，我们只需要设置一个计数值counter，每个时钟周期来就自加1（从0加到256），然后再和Yn比较，当Yn > counter时，PWM输出端口（即是一个普通的io口，我们用它来输出PWM）置‘1’，当Yn  < counter时，PWM输出端口置‘0’。例如当Yn = 78时，那么PWM输出端口就有78个时钟周期处于高电平，178个时钟周期处于低电平，它的占空比是不是就是78/256了呢？比较完256个数据后，ROM的地址加1，读取出另一个正弦值Yn+1；重复上述比较即可。

1. LIBRARY IEEE;
   
2. USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
   
3. USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
   
4. 
   
5. ENTITY spwm_test IS
   
6. PORT(sysclk :IN STD_LOGIC;
   
7.                 pwm_output :OUT STD_LOGIC);
   
8. END ENTITY spwm_test;
   
9. 
   
10. ARCHITECTURE rlt OF spwm_test IS
    
11. 
    
12. COMPONENT sin_512 IS   --声明ROM元件
    
13.         PORT
    
14.         (
    
15.                 address                : IN STD_LOGIC_VECTOR (8 DOWNTO 0);  --ROM地址信号
    
16.                 clock                : IN STD_LOGIC  := '1';            --时钟信号
    
17.                 q                : OUT STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0)   ---输出信号
    
18.         );
    
19. END COMPONENT;
    
20. 
    
21. SIGNAL counter :INTEGER RANGE 0 TO 256;   --用于计数
    
22. SIGNAL addr :STD_LOGIC_VECTOR (8 DOWNTO 0) ;   --ROM地址
    
23. SIGNAL rom_data :STD_LOGIC_VECTOR (6 DOWNTO 0) ;  --ROM数据
    
24. BEGIN
    
25. 
    
26. u2: sin_512 PORT MAP(addr, sysclk, rom_data);  --实例化ROM元件
    
27. 
    
28. PROCESS(sysclk) IS
    
29.         
    
30.         BEGIN
    
31.                 IF(sysclk'EVENT AND sysclk = '1') THEN
    
32.                         counter <= counter + 1;   
    
33.                         IF(counter = 256) THEN
    
34.                                 counter <= 0;
    
35.                                 addr <= addr + 1;    -- 比较完256个数据后ROM地址加1，读取下一ROM单元中的储存数据
    
36.                         END IF;
    
37.                         IF(rom_data > counter)THEN  --比较生成PWM        
    
38.                                 pwm_output <= '1';
    
39.                         ELSE
    
40.                                 pwm_output <= '0';
    
41.                         END IF;
    
42.                 END IF;
    
43.         END PROCESS;        
    
44. END ARCHITECTURE;
    

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