基于MSP430F5529LP的正弦波发生器：利用乘法器、DMA 和 ADC12 实现 3125Hz 采样频率

#include <msp430.h>

#define FREQ 1000 // 正弦波频率 #define SAMPLING_FREQ 3125 // 采样频率 #define N_SAMPLES (SAMPLING_FREQ / FREQ) // 每个正弦周期的采样点数 #define N_CYCLES 10 // 生成的正弦波周期数 #define VREF 3.3 // ADC参考电压

// 正弦波数据 uint16_t sin_data[N_SAMPLES];

void init_adc(void) { // 设置ADC12模块 ADC12CTL0 = ADC12ON | ADC12SHT0_2 | ADC12MSC; // 12位分辨率，多通道连续采样 ADC12CTL1 = ADC12SHP | ADC12CONSEQ_3; // 采用软件触发，序列模式3（多通道循环扫描） ADC12MCTL0 = ADC12INCH_0; // 采样通道A0 ADC12MCTL1 = ADC12INCH_1; // 采样通道A1 ADC12IE = BIT1; // 使能ADC12IFG1中断 ADC12CTL0 |= ADC12ENC; // 使能ADC12转换 }

void init_dma(void) { // 设置DMA模块 DMACTL0 = DMA0TSEL_24; // DMA0触发源为ADC12IFG1 DMA0CTL = DMADT_4 | DMASRCINCR_0 | DMADSTINCR_3 | DMAEN; // 高速块传输，源地址不增加，目标地址增加 DMA0SZ = N_SAMPLES * 2; // 设置传输长度 DMA0SA = (uint16_t)&ADC12MEM0; // 源地址为ADC12MEM0 DMA0DA = (uint16_t)&P1OUT; // 目标地址为P1OUT（P1.0和P1.1） }

void init_sin(void) { // 生成正弦波数据 int i; for (i = 0; i < N_SAMPLES; i++) { sin_data[i] = (uint16_t)(VREF / 2 * (1 + sin(2 * 3.14159 * i / N_SAMPLES))); } }

void main(void) { WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // 关闭看门狗 P1DIR |= BIT0 | BIT1; // P1.0和P1.1设置为输出 P1SEL |= BIT0 | BIT1; // P1.0和P1.1设置为TA0.1和TA0.2引脚 TA0CTL = TASSEL_2 | MC_1; // 选择SMCLK作为时钟源，计数模式为增计数 TA0CCR0 = N_SAMPLES - 1; // 设置计数器上限为采样点数-1 TA0CCR1 = TA0CCR0 / 2; // 设置TA0.1的比较值为采样点数/2 TA0CCTL1 = OUTMOD_7; // 设置TA0.1为PWM模式 TA0CCR2 = TA0CCR0 / 2; // 设置TA0.2的比较值为采样点数/2 TA0CCTL2 = OUTMOD_7; // 设置TA0.2为PWM模式 init_sin(); // 初始化正弦波数据 init_adc(); // 初始化ADC12 init_dma(); // 初始化DMA __enable_interrupt(); // 允许中断 while (1) { // 生成N_CYCLES个正弦周期的数据 int i, j; for (i = 0; i < N_CYCLES; i++) { for (j = 0; j < N_SAMPLES; j++) { TA0CCR1 = sin_data[j]; // 设置TA0.1的比较值为正弦波数据 TA0CCR2 = sin_data[j]; // 设置TA0.2的比较值为正弦波数据 __delay_cycles(1000); // 等待一段时间，让DMA传输完成 } } } }

// ADC12中断服务程序 #pragma vector=ADC12_VECTOR __interrupt void ADC12_ISR(void) { DMA0CTL |= DMAEN; // 使能DMA传输 }

该代码在主循环中生成N_CYCLES个正弦周期的数据，并将其输出到TA0.1和TA0.2引脚。在每个正弦周期中，使用for循环遍历正弦波数据，并将其设置为TA0.1和TA0.2的比较值。在每个采样点上，ADC12模块将从A0和A1通道采样，并将结果存储在ADC12MEM0和ADC12MEM1寄存器中。DMA模块将从ADC12MEM0和ADC12MEM1中读取数据，并将其传输到P1OUT寄存器中，从而将正弦波数据输出到P1.0和P1.1引脚。

需要注意的是，该代码使用了定时器TA0来生成PWM信号和触发ADC12转换。由于TA0的时钟源为SMCLK，因此需要根据SMCLK的频率和所需的正弦波频率来计算TA0的计数器上限和比较值。在本例中，SMCLK的频率为16MHz，正弦波频率为1000Hz，因此计数器上限为3125-1，TA0.1和TA0.2的比较值为1562。此外，由于DMA传输需要一定的时间，因此需要在每个采样点后等待一段时间，以确保DMA传输完成。在本例中，等待时间为1000个时钟周期。