基于STM32的PWM音樂(lè )播放器應用設計
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1 樂(lè )譜簡(jiǎn)析
1．1 音階
音階是音樂(lè )必不可少的要素，主要由聲音的頻率決定。通過(guò)給蜂鳴器不同頻率的音頻脈沖，可以產(chǎn)生不同的音階，而要產(chǎn)生某頻率的音頻脈沖，最簡(jiǎn)單的辦法是算出該音頻的周期，然后將此周期除以2即為半周期的時(shí)間。通過(guò)程序控制單片機某引腳半周期為“高”、半周期為“低”，不斷交替變換，即可產(chǎn)生該頻率的矩形波，接到蜂鳴器上就可發(fā)出該頻率的聲音。若想改變音階，只需要改變半周期時(shí)間即可。表1為C調時(shí)音符頻率對照表，據此可產(chǎn)生不同音階的音符?！?”表示半音，用于上升或下降半個(gè)音，乘以2就提升該聲音一個(gè)8度音階，減半則降一個(gè)8度。
1．2 節拍
若要構成音樂(lè )，光有音階是不夠的，還需要節拍，也就是音符持續時(shí)間的長(cháng)短，一般用拍數表示。至于1拍是多少秒，沒(méi)有嚴格的規定，只要節拍適宜，聲音悅耳即可。假如某首歌曲的節奏是每分鐘120拍，那么1拍為0．5 s，1／4拍為0．125 s，以此類(lèi)推可得到其他節拍對應的時(shí)長(cháng)。這樣，利用不同的頻率，加上與拍數對應的延時(shí)，就構成了樂(lè )曲。
2 STM32中的定時(shí)器
音階的產(chǎn)生與聲音頻率有關(guān)，為了實(shí)現不同音階，必須能為蜂鳴器提供不同頻率的脈沖。為此，選擇STM32芯片，利用其自帶的定時(shí)器，通過(guò)PWM產(chǎn)生脈沖信號。STM32中一共有11個(gè)定時(shí)器，包含2個(gè)高級控制定時(shí)器、4個(gè)普通定時(shí)器、2個(gè)基本定時(shí)器，以及2個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器和1個(gè)系統滴答定時(shí)器SysTiek。其中，TIM1和TIM8是高級定時(shí)器，時(shí)鐘由APB2的輸出產(chǎn)生。TIM2～TIM5是普通定時(shí)器，TIM6和TIM7是基本定時(shí)器，這6個(gè)定時(shí)器的時(shí)鐘由APB1的輸出產(chǎn)生。
2．1 定時(shí)時(shí)長(cháng)的計算
定時(shí)器的一個(gè)主要功能就是到指定時(shí)間就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)溢出事件，這個(gè)時(shí)間的設置與定時(shí)器時(shí)鐘有關(guān)，在定時(shí)器時(shí)鐘基礎上進(jìn)行預分頻，設置計數溢出大小即可。
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