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蓝桥杯嵌入式输出频率算法

时间: 2025-03-26 20:36:18 浏览: 70

### 关于蓝桥杯竞赛中嵌入式系统输出频率的算法实现 #### 定义与理解 PWM捕获是一种测量与PWM信号有关的时间间隔的技术，可以用于进行频率、占空比以及相位等的测量[^1]。对于蓝桥杯嵌入式使用的单片机STM32G431RBT6而言，其具备强大的处理能力，能够支持复杂的PWM操作和计算[^2]。 #### 预分频设置预分频（psc）决定了输入到定时器的时钟频率。如果CPU运行在 $ f_{\text{cpu}} $ MHz下，预分频为$ psc $，那么进入计时器的实际频率即为\[f_{\text{timer}}=\frac {f_{\text{cpu}}} {(psc+1)}\][^3]。 #### 自动重装载值设定自动重装值（arr），表示一次完整的PWM周期内的最大计数值。当计数达到此值后会触发溢出事件并重新开始计数。因此，PWM周期时间可由下面公式得出:\[\text{Period}=(ARR+1)\times\left(\frac 1 {f_{\text{timer}}}\right)\] #### 计算输出频率基于上述参数，PWM输出频率可以通过以下方式获得：\[f_{out}= \frac 1 {\text{Period}}= \frac {f_{\text{timer}}} {(ARR+1)} = \frac {f_{\text{cpu}}} {(psc+1)(ARR+1)}\] #### 编程实例为了更好地说明如何通过编程来控制PWM输出频率，在这里给出一段简单的C语言代码片段作为例子： ```c // 设置预分频系数 (假设 CPU 运行在 170MHz) uint16_t prescaler_value = ((SystemCoreClock / 1000000UL) - 1); // 初始化 TIM16 的 PWM 功能, 使用 PA6 作为 CH1 输出 void Init_PWM(void){ // GPIO 和 RCC 初始化... // 配置定时器模式及时基单元 TIM_TimeBaseInitTypeDef timer_init; timer_init.TIM_Period = ARR_VALUE; // 设定自动重载寄存器值 timer_init.TIM_Prescaler = prescaler_value;// 设定预分频值 ... } int main(){ Init_PWM(); while(1); } ```

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