sine_parts = sin(2pit.*频率);显示维度不一致怎么修改
时间: 2024-12-23 09:26:13 浏览: 33
在MATLAB中,`sin(2*pi*t.*频率)` 用于生成正弦波信号,其中 `t` 是时间向量,`频率` 是信号的频率。如果遇到“维度不一致”的错误,通常是因为这两个变量在相乘时它们的尺寸不匹配。
如果你想要生成与时间 `t` 相同长度的正弦波,你需要确保 `frequency` 是一个标量或者是与 `t` 具有相同长度的矢量。以下是几种解决方法:
1. 如果 `frequency` 是一个标量,你应该直接将其与 `t` 相乘,因为标量会自动广播到与 `t` 相同的维度:
```matlab
sine_parts = sin(2*pi*t .* frequency);
```
2. 如果 `frequency` 是一个向量,需要确保它的长度等于 `t` 的长度:
```matlab
if numel(frequency) ~= numel(t)
error('Frequency vector should have the same length as time vector.');
end
sine_parts = sin(2*pi*t(:).*frequency(:)); % 使用(:)操作符将两者转为列向量再相乘
```
如果上述情况都不是问题,但仍然报错,检查一下其他变量是否也存在维度问题,比如 `t` 是否是向量等。
相关问题
class AAMsoftmax(nn.Module): def __init__(self, n_class, m, s): super(AAMsoftmax, self).__init__() self.m = m self.s = s self.weight = torch.nn.Parameter(torch.FloatTensor(n_class, 256), requires_grad=True) self.ce = nn.CrossEntropyLoss() nn.init.xavier_normal_(self.weight, gain=1) self.cos_m = math.cos(self.m) self.sin_m = math.sin(self.m) self.th = math.cos(math.pi - self.m) self.mm = math.sin(math.pi - self.m) * self.m def forward(self, x, label=None): cosine = F.linear(F.normalize(x), F.normalize(self.weight)) sine = torch.sqrt((1.0 - torch.mul(cosine, cosine)).clamp(0, 1)) phi = cosine * self.cos_m - sine * self.sin_m phi = torch.where((cosine - self.th) > 0, phi, cosine - self.mm) one_hot = torch.zeros_like(cosine) one_hot.scatter_(1, label.view(-1, 1), 1) output = (one_hot * phi) + ((1.0 - one_hot) * cosine) output = output * self.s loss = self.ce(output, label) prec1 = accuracy(output.detach(), label.detach(), topk=(1,))[0]
这段代码是一个 PyTorch 的模型实现,实现了一个 AAMsoftmax 的分类器。这个分类器的输入是一个 x 矩阵,代表输入的特征,label 是一个张量,代表输入的标签。该模型的 forward 函数中,首先对输入的特征 x 进行归一化,然后通过线性变换将 x 投影到一个维度为 256 的空间中,得到一个 cosine 矩阵。接下来通过一系列的数学计算,将 cosine 转化为一个 phi 矩阵,使得在 phi 矩阵上的分类间的 margin 更大,以提高分类的精度。最后,将 phi 矩阵和原始的 cosine 矩阵加权相加,得到最终的输出。同时,计算交叉熵损失和精度,并返回。
``` #include "main.h" #include "math.h" #include "dac.h" #include "dma.h" #include "tim.h" #include "gpio.h" #define M_PI 3.14159265358979323846f #define SINE_WAVE_POINTS 210 #define HSE_VALUE 8000000U volatile uint32_t freq = 100; volatile uint8_t key0_pressed = 0; volatile uint8_t key_up_pressed = 0; uint16_t sineWave[SINE_WAVE_POINTS]; void Generate_SineWave(void) { float amplitude = 1478.0f; //0.5=1242 float offset = 2048.0f; for(int i=0; i<SINE_WAVE_POINTS; i++) { sineWave[i] = (uint16_t)(offset + amplitude * sin(2 * M_PI * i / SINE_WAVE_POINTS)); } HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t*)sineWave, SINE_WAVE_POINTS, DAC_ALIGN_12B_R); } void EXTI0_IRQHandler(void) { HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY0_Pin); } void EXTI4_IRQHandler(void) { HAL_GPIO_EXTI_IRQHandler(KEY_UP_Pin); } void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { static uint32_t last_key0_time = 0, last_key_up_time = 0; uint32_t current_time = HAL_GetTick(); if (GPIO_Pin == KEY0_Pin) { if ((current_time - last_key0_time) > 30) { key0_pressed = 1; last_key0_time = current_time; } } else if (GPIO_Pin == KEY_UP_Pin) { if ((current_time - last_key_up_time) > 30) { key_up_pressed = 1; last_key_up_time = current_time; } } } void SystemClock_Config(void); int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_TIM6_Init(); HAL_TIM_Base_Start(&htim6); MX_GPIO_Init(); MX_DMA_Init(); MX_DAC_Init(); Generate_SineWave(); while (1) { if (key0_pressed == 1) { key0_pressed = 0; if (freq > 100) freq -= 100; HAL_TIM_Base_Stop(&htim6); __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim6, (84000000.0f / (freq * SINE_WAVE_POINTS)) - 1); __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim6, 0); HAL_TIM_Base_Start(&htim6); HAL_DAC_Stop_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1); HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t*)sineWave, SINE_WAVE_POINTS, DAC_ALIGN_12B_R); } if (key_up_pressed == 1) { key_up_pressed = 0; if (freq < 10000) freq += 100; HAL_TIM_Base_Stop(&htim6); __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim6, (84000000.0f / (freq * SINE_WAVE_POINTS)) - 1); __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim6, 0); HAL_TIM_Base_Start(&htim6); HAL_DAC_Stop_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1); HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t*)sineWave, SINE_WAVE_POINTS, DAC_ALIGN_12B_R); } } } void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; HAL_NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0, 0); __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1); RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 8; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 336; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } void Error_Handler(void) { __disable_irq(); while (1) { } }```为什么按键按下,正弦波频率不变
<think>好的,我现在需要帮助用户解决他们提供的代码中按键按下但正弦波频率不变的问题。首先,我应该仔细阅读代码,理解其结构和功能。
首先,用户代码是基于STM32的,使用了HAL库。主要功能是通过DAC和DMA生成正弦波,并通过按键调整频率。用户遇到的问题是按键按下后频率没有变化。
让我先理清楚代码的执行流程。在main函数中,初始化了HAL、系统时钟、定时器TIM6、GPIO、DMA和DAC。然后调用Generate_SineWave函数生成正弦波数据,并启动DAC通过DMA输出。主循环中检测按键标志,如果按键按下,调整频率,重新配置定时器,并重启DAC DMA传输。
关键点在于定时器TIM6的配置,因为它控制DAC的更新速率。用户代码中,当按键按下时,修改了定时器的自动重装载值(ARR),从而改变触发DAC DMA传输的频率。频率的计算式是84000000/(freq * SINE_WAVE_POINTS) -1。这里需要确认定时器的时钟源是否正确,以及ARR的计算是否正确。
接下来,我需要检查系统时钟配置。SystemClock_Config函数中,HSE为8MHz,PLLM为8,PLLN为336,PLLP分频为2,因此系统时钟是8MHz /8 *336 /2 = 168MHz。APB1时钟为42MHz,而TIM6挂载在APB1总线上,如果APB1的预分频器是4,那么TIM6的时钟频率是84MHz?或者需要确认定时器的实际时钟频率。因为APB1的分频是4,但根据STM32的时钟树,如果APB1预分频系数大于1,定时器时钟会是APB1的2倍。所以这里APB1是42MHz,TIM6的时钟应该是84MHz。用户代码中计算ARR时用了84000000,也就是84MHz,这应该是正确的。
接下来,检查TIM6的初始化是否正确。用户调用了MX_TIM6_Init(),但代码中没有给出具体的初始化参数。需要确认TIM6是否配置为触发DAC的触发源,并且工作在合适的模式(比如更新事件触发DMA请求)。例如,TIM6是否使能了触发输出(TRGO),并且DAC是否配置为使用TIM6的触发信号来启动DMA传输?
在STM32中,DAC可以通过外部触发来启动转换,通常需要配置定时器作为触发源。例如,TIM6的更新事件可以作为DAC的触发信号。如果DAC没有配置为使用TIM6的触发,那么即使改变了定时器的频率,DAC的转换速率也不会改变,导致频率不变。
查看用户代码中的MX_DAC_Init函数,可能需要确认DAC的触发源设置。例如,在HAL库中,初始化DAC时,需要设置TriggerSource为TIM6的更新事件。例如,DAC_TRIGGER_T6_TRGO。如果DAC的触发源没有正确配置,DAC可能不会响应TIM6的触发,导致DMA传输速率不变化,从而正弦波频率不变。
例如,DAC的初始化可能类似于:
hdac.Instance = DAC;
hdac.Init.TriggerAssertation = DAC_TRIGGER_SOFTWARE; // 如果这里是软件触发,则TIM6的频率变化不会影响DAC的转换速率。
正确的应该是设置为硬件触发,比如DAC_TRIGGER_T6_TRGO。这样,每次TIM6产生更新事件时,DAC才会启动转换,并且DMA会传输下一个数据点。
如果用户代码中的DAC初始化没有正确设置触发源,那么即使改变了TIM6的ARR值,DAC的转换速率也不会改变,导致频率不变。
另一个可能性是,DAC的DMA传输模式是否正确。例如,DMA应该配置为循环模式,以便在传输完所有数据点后自动回到开头。同时,DMA需要由定时器的触发信号来启动每次传输。或者,DMA可能被配置为单次模式,而需要定时器触发每次传输。
不过,在用户的代码中,HAL_DAC_Start_DMA函数启动DAC的DMA传输,并且DAC可能配置为在每次触发事件时传输一个数据点。例如,TIM6的ARR决定了每个数据点输出之间的时间间隔。因此,TIM6的频率应该等于正弦波的频率乘以点数。例如,如果正弦波有210个点,频率为100Hz,那么TIM6的频率应该是100*210=21000Hz。这样,每个TIM6的更新事件触发DAC输出下一个点,从而形成完整的正弦波。
现在,回到用户的问题:按键修改了freq变量,并重新配置了TIM6的ARR值。但实际频率没有变化。可能的原因包括:
1. TIM6的时钟配置不正确,导致ARR的计算错误,实际定时器频率没有改变。
2. DAC的触发源没有正确配置为TIM6,导致定时器频率变化不影响DAC的转换速率。
3. TIM6没有正确配置为触发DAC的触发源,或者DAC没有使用外部触发。
4. 在修改TIM6的ARR后,需要重新启动DMA或者DAC,但用户代码中已经调用了HAL_DAC_Stop_DMA和Start_DMA,这可能会重置DMA传输,但可能存在问题。
用户代码中,每次按键按下后,停止并重新启动DAC的DMA传输,这可能会导致DAC重新开始输出波形,但如果在TIM6的触发下,这可能不是必要的。但用户可能这么做是为了确保DMA重新加载数据。
另一个检查点是TIM6的预分频器(Prescaler)设置。如果TIM6的预分频器被设置为一个较大的值,那么ARR的改变可能对整体频率影响不大。例如,如果预分频器是0,那么定时器的时钟是84MHz,ARR为(84e6/(freq*210)) -1。例如,当freq是100Hz时,ARR = (84e6)/(100*210) -1 = 4000 -1 = 3999,这样定时器的频率是84e6/(3999+1) = 21000 Hz,即每秒21000次更新,对应每个正弦波周期210个点,因此输出频率是21000/210=100Hz,正确。
但如果TIM6的预分频器不为0,例如预分频器为1,那么定时器的时钟是84MHz/(1+1)=42MHz,此时ARR的计算需要调整。用户代码中,在设置ARR时使用的是84000000,这假设预分频器为0(即定时器时钟是84MHz)。所以需要检查TIM6的预分频器是否设置为0。
例如,在MX_TIM6_Init函数中,htim6.Init.Prescaler是否为0?如果预分频器是其他值,则用户代码中的ARR计算式不正确,导致实际频率不变化或者错误。
例如,假设预分频器为8399,那么定时器的时钟频率是84MHz/(8399+1)=10kHz。这时候,修改ARR的值可能无法覆盖所需的频率范围,导致频率变化不明显或者无法改变。
因此,需要确认TIM6的预分频器是否正确设置为0,或者用户代码中的ARR计算是否考虑了预分频器的值。
总结可能的问题点:
1. DAC的触发源未正确配置为TIM6的更新事件。
2. TIM6的预分频器设置不正确,导致ARR计算错误。
3. 修改TIM6的ARR后,未正确应用设置,或者定时器未正确重启。
4. 其他配置问题,如DMA模式不正确。
接下来,假设用户没有提供TIM6的初始化代码,需要根据HAL库的常规配置来推断。例如,MX_TIM6_Init可能如下:
TIM_HandleTypeDef htim6;
void MX_TIM6_Init(void)
{
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
htim6.Instance = TIM6;
htim6.Init.Prescaler = 0;
htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim6.Init.Period = 8399; // 初始值可能不是关键,因为后面会被修改
htim6.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim6) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim6, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
这里的关键是MasterOutputTrigger设置为TIM_TRGO_UPDATE,这样每次定时器更新时会触发TRGO信号,供DAC使用。同时,DAC的触发源需要配置为TIM6_TRGO。
在DAC的初始化中,用户需要将触发源设置为TIM6的触发输出。例如,在MX_DAC_Init函数中:
hdac.Instance = DAC;
hdac.Init.TriggerAssertation = DAC_TRIGGER_T6_TRGO; // 或者对应的HAL库宏
如果DAC通道的触发源没有正确配置,那么DAC不会响应TIM6的触发事件,导致DMA传输不受定时器控制,从而频率无法改变。
例如,在HAL库中,配置DAC通道的触发源可能是在HAL_DAC_ConfigChannel函数中设置的。例如:
DAC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
sConfig.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_T6_TRGO;
如果用户没有正确设置这个参数,DAC可能使用软件触发,此时DMA传输可能在启动后一次性发送所有数据,而不是由定时器触发逐个发送,导致输出频率固定。
此外,另一个可能的问题是DMA的配置是否正确。DMA需要配置为循环模式,并在每次定时器触发时传输一个数据点。用户调用HAL_DAC_Start_DMA时,最后一个参数是DAC_ALIGN_12B_R,这正确。该函数应该设置DAC的DMA请求,并在每次触发事件时传输下一个数据点。
如果DAC的触发源正确,那么每次TIM6的更新事件会触发DAC转换,并从DMA中获取下一个数据点。这样,定时器的频率决定了数据点的更新速度,从而改变输出波形的频率。
如果用户代码中DAC的触发源配置错误,例如设置为软件触发,那么DMA传输可能在启动后一次性发送所有数据,或者以系统时钟速率发送,导致输出频率不随TIM6改变。
因此,问题可能出在DAC的触发源配置上。用户需要检查MX_DAC_Init中的设置,确保DAC通道的触发源是TIM6的TRGO事件。
总结可能的解决方案:
1. 检查DAC的触发源配置是否正确,确保使用TIM6作为触发源。
2. 检查TIM6的预分频器是否为0,确保定时器时钟频率正确。
3. 确保TIM6的TRGO配置为更新事件。
4. 确认DMA配置为循环模式,并且每次触发传输一个数据点。
另外,用户在修改TIM6的ARR后,停止并重启定时器,这应该是正确的。然后重新启动DAC的DMA传输,可能没有必要,但可能为了确保DMA重新初始化。不过,如果DMA配置正确,可能不需要重启DMA,只需改变定时器的频率即可。
如果DAC的触发源正确,那么改变TIM6的频率应该会立即影响DAC的转换速率,从而改变输出波形频率。因此,问题最可能的原因是DAC的触发源未正确配置为TIM6。
因此,用户应该检查MX_DAC_Init函数中的触发源设置,确保DAC通道使用TIM6的触发事件。</think>该代码通过DAC和DMA生成正弦波,并用TIM6控制波形更新频率。按键调整频率失效的可能原因及解决方案如下:
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### 一、核心问题分析
1. **DAC触发源未绑定TIM6**
- DAC需要配置为硬件触发模式,且触发源必须是TIM6的TRGO信号(更新事件)
- 若触发源未正确配置,DAC会以错误模式(如软件触发)运行,导致频率不可调
2. **TIM6预分频器配置错误**
- 计算ARR时假设TIM6时钟为84MHz(公式中的`84000000`)
- 若预分频器(Prescaler)非零,实际时钟频率会降低,导致频率计算错误
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### 二、逐步排查步骤
#### 1. 检查DAC触发配置(关键步骤!)
在`MX_DAC_Init()`中确认触发源配置:
```c
DAC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
sConfig.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_T6_TRGO; // 必须设为TIM6触发
HAL_DAC_ConfigChannel(&hdac, &sConfig, DAC_CHANNEL_1);
```
#### 2. 验证TIM6配置
在`MX_TIM6_Init()`中检查关键参数:
```c
htim6.Instance = TIM6;
htim6.Init.Prescaler = 0; // 必须为0,时钟=84MHz
htim6.Init.Period = 8399; // 初始ARR值,后续按键会修改
htim6.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
// 必须启用TRGO输出
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE; // 更新事件触发TRGO
HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim6, &sMasterConfig);
```
#### 3. 验证频率计算公式
当前计算公式:
$$ \text{ARR} = \frac{84,000,000}{\text{freq} \times 210} - 1 $$
- 当`freq=100Hz`时,正确ARR值应为:
$$ \frac{84,000,000}{100 \times 210} - 1 = 3999 $$
- 用逻辑分析仪测量TIM6的更新中断频率是否为`freq × 210`
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### 三、其他潜在问题
1. **DMA模式错误**
```c
// DMA应配置为循环模式
hdma_dac.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
```
2. **按键防抖处理**
- 现有30ms防抖是合理的,但可尝试增大到100ms测试
- 用示波器检查按键GPIO电平变化是否正常
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### 四、修正建议
1. **修改DAC初始化**
确保触发源绑定到TIM6,这是频率控制的关键
2. **检查TIM6时钟树**
通过STM32CubeMX确认TIM6时钟源和分频系数
3. **添加调试输出**
通过串口打印变量`freq`和ARR值,验证计算是否正确
---
通过上述步骤排查后,正弦波频率应能随按键正常变化。问题最可能出在DAC触发源配置或TIM6分频器设置上。
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