引言

不使用PWM、DAC等產生正弦波，僅僅是繪制生成一個正弦波數組，并解釋其中含義。

偽代碼

#include <math.h>
#include "stm32f1xx_hal.h"  // 根據實際型號調整頭文件
define SINE_ARRAY_SIZE 256
define PI 3.14159265358979323846f
float sineWave[SINE_ARRAY_SIZE];
int main(void) {

// 系統初始化代碼...
// 生成正弦波數據
float f= 1.0f;  // 可修改為任意目標頻率
float sample_interval = 1.0f / (f* SINE_ARRAY_SIZE);  // 采樣間隔

for (uint16_t i = 0; i &lt; SINE_ARRAY_SIZE; i++) {
    float theta = 2.0f * PI * f* i * sample_interval;
    sineWave[i] = sinf(theta);
}

// 其他程序代碼...

while (1) {
    // 主循環代碼
}

}

解釋

生成正弦波方式

直接使用的是math庫中的sin函數，其實可以在Excel中生成正弦波數組然后復制進來也行，主要是為了通用性。這里說一下DSP庫中的arm_sin_f32函數，同樣也是生成正弦波的函數，但是相對于math庫中的sin函數來說，犧牲了精度，獲得了速度，選擇哪一個函數取決于你的應用需求，是否偏重于精度還是性能。

sample_interval （采樣間隔）

為什么需要采樣間隔

設頻率為1Hz，則周期為1s。在for循環中，i從0遞增到255，則可計算相位θ：

                        θ＝ 2π * f * i * sample_interval
                 ---> θ = 2π * i * 1 / 256

當i=0時，θ＝0；
當i=255時，θ = 2π * 255 / 256 ≈ 2π，則正好是一個周期

若若省略采樣間隔，直接寫θ = 2π * i / 256，則生成的是固定1Hz的波形，無法調整頻率！

采樣頻率

假如同上所說，直接寫θ = 2π * i / 256，N=256，生成的是固定1Hz的波形。由于在實際采樣信號的時候，采樣點數N＝采樣頻率 / 信號頻率，目前已知采樣點數和信號頻率，則可算出采樣頻率為256Hz，那么可見在分母下的這個數字256就是采樣頻率，則有結論，當想要繪制一個100Hz的波形的時候使用256Hz采樣頻率是不可行的，在一個周期只能繪制出2個點左右，最好乘以10；繪制其他頻率的正弦波則可以根據需求改變采樣率。

總結

采樣間隔是信號采樣理論中的關鍵參數，其作用是：

1. 將連續的模擬信號離散化時，保證采樣點均勻分布

2. 通過數學關系 sample_interval=1f×Nsample_interval=f×N1?，確保生成的數組能準確反映目標頻率

3. 在代碼中隱含了 “每個數組元素對應的時間位置”，為后續輸出控制提供理論依據。

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