请问一下keil5使用软件仿真能否让PA1引脚产生方波？

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度/（转子齿数运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（504）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。
转速(Rotational Speed或Rev)：是做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数（与频率不同）。常见的转速有额定转速和最大转速等。
硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，RPM是Revolutions Per minute的缩写，是转/每分钟。RPM值越大，内部传输率就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。
S型曲线的的方程：
y=1/(1+exp(-x));
x在［-5，5］的图形如下图所示：






在Matlab软件中代码如下：


x=-5:0.01:5;
y=1./(1+exp(-x));
plot(x,y);
1
2
3
如要将此曲线应用在步进电机的加、减速过程中，需要将方程在XY坐标系进行平移，同时对曲线进行拉升变化：
Y=A+B/(1+exp(-ax+b));
其中的A分量在y方向进行平移，B分量在y方向进行拉伸，ax+b分量在x方向进行平移和拉伸。
其中的A分量在y方向进行平移，B分量在y方向进行拉伸，ax+b分量在x方向进行平移和拉伸。


项目中加速过程：从600Hz加速到20000Hz，采用4细分。输出比较模块所用的定时器驱动频率为10M，采用1000个点进行加速处理。最终根据项目的需要，在加速过程中采用的曲线方程为：
Fcurrent = Fmin + (Fmax-Fmin)/(1+exp( -flexible(i - num )/num) );*
步进电机S型曲线加减速算法与实现。


其中的Fcurrent为length（1000）个点中的单个频率值。Fmin起始频率为600; Fmax为最大频率20000; -flexible*（i - num）/num是对S型曲线进行拉伸变化，其中flexible代表S曲线区间（越大代表压缩的最厉害，中间（x坐标0点周围）加速度越大；越小越接近匀加速。理想的S曲线的取值为4-6），i是在循环计算过程中的索引，从0开始，num为 length/2 大小（这样可以使得S曲线对称）。在项目中i的区间［0，1000）， num=1000/2=500。这些参数均可以修改。


下面代码是基于STM32F103定期器2中断产生方波：


/*********************这部分是MOTOR.H文件***********************/
#define ADDSPEEDNUM                500        //加速度脉冲数


#pragma pack(1)       
typedef struct _FreSpeed
{
        uint16_t         MaxPeriod;                                        //最大速度比较器寄存器值
        uint32_t         MaxNum;                                        //最大速度脉冲数
        uint16_t        IncPeriod[ADDSPEEDNUM];        //加减速脉冲比较器寄存器值
        uint32_t        IncNum;                                                //加减速脉冲数
        uint8_t         AvrFlag;                                                //匀速标志
        uint8_t         CurState;                                        //当前状态
}FreSpeed;
#pragma pack()


enum SpeedFlagType
{
        IncSpeedState,        //加速状态
        DecSpeedState,        //加速状态
        AvrSpeedState        //加速状态
};


#define TIM2_Prescaler        0
#define TIM2_ClockDiv        0
/********************************************/
void STimer2_Init(void)
{
        GPIO_InitTypeDef         GPIO_InitStructure;
        TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
        TIM_OCInitTypeDef        TIM_OCInitStructure;
        NVIC_InitTypeDef           NVIC_InitStructure;


        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);   


        RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
        // timer2_ch1
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_0 ;//PA0;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);


        /* Time base configuration */
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 65535;       
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = TIM2_Prescaler;        //72/(0+1) = 72M
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM2_ClockDiv;//0
        TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;       
        TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
       
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_Toggle;               
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 60000;                //(72M/60000/2)=600Hz
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//must
       
        TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);       


        TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Disable);
        UNMOTORY_TEAR;//使能电机
}


void TIM2_IRQHandler(void)
{       
        uint16_t capture;
        static uint16_t iCount=0;
        static uint8_t         SpeedMode = IncSpeedState;       
        /* enter interrupt */


        if ( TIM_GetITStatus(TIM2 , TIM_IT_CC1) != RESET )
        {       
                TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC1);
                capture = TIM_GetCapture1(TIM2);
               
                switch(SpeedMode)
                {
                        case IncSpeedState:       
                                        TIM_SetCompare1(TIM2, capture + MotorSpeed.IncPeriod[iCount++]);
                                        if(iCount == MotorSpeed.IncNum-1)
                                        {
                                                //rt_kprintf("Tim2 IRQ AddSpeedn");
                                                SpeedMode = ( MotorSpeed.AvrFlag == RT_TRUE )?AvrSpeedState:DecSpeedState;
                                        }
                                        break;
                        case AvrSpeedState:               
                                        TIM_SetCompare1(TIM2, capture + MotorSpeed.MaxPeriod);                                       
                                        MotorSpeed.MaxNum--;
                                        if(MotorSpeed.MaxNum ==0)
                                        {
                                                //rt_kprintf("Tim2 IRQ AvrSpeedn");
                                                SpeedMode = DecSpeedState;
                                        }
                                        break;
                        case DecSpeedState:               
                                        TIM_SetCompare1(TIM2, capture + MotorSpeed.IncPeriod[iCount--]);
                                        if(iCount==0)
                                        {
                                                //rt_kprintf("Tim2 IRQ DecSpeedn");
                                                SpeedMode = IncSpeedState;
                                                Set_Timer2_Isr_Disable();
                                        }
                                        break;
                        default:
                                        SpeedMode = IncSpeedState;
                                        //rt_kprintf("Tim2 IRQ Errorn");
                                        break;
                }
        }
}       


static void Set_Timer2_Isr_Enable(void)
{               
        ENMOTORY_TEAR;
        TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_IT_CC1);
        TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, ENABLE); //´ò¿ªÖжÏ
        TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);        
}


static void Set_Timer2_Isr_Disable(void)         
{
        //UNMOTORY_TEAR;
        TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
        TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_CC1, DISABLE);
}




/************************************************************************


* ------------------------------------------------------------------------------------
* 2018/12/18           V1.0               CCPY             实现S型加减速算法
************************************************************************/
uint8_t CalculateSModelLine(FreSpeed *iSpeed, float len,uint32_t PulseNum, float fre_min,float fre_max, float flexible)
{       
        int i;
        float TimClock= 72000000.0/(TIM2_Prescaler+1)/(TIM2_ClockDiv+1);
        float deno;
        float melo;
        float delt = fre_max-fre_min;
       
        if(delt<=0)
        {
                rt_kprintf("fre_max errorn");
                return RT_FALSE;
        }
       
        if((PulseNum -2*len)>0)        //存在匀速运动
        {
                iSpeed->AvrFlag = RT_TRUE;
                iSpeed->MaxPeriod = (uint16_t)( TimClock/ (fre_max) / 2);
                iSpeed->MaxNum = PulseNum -2*len;
                iSpeed->IncNum = len;
        }
        else        //不存在匀速运动
        {
                len = PulseNum/2.0;
                iSpeed->AvrFlag = RT_FALSE;
                iSpeed->MaxPeriod = RT_FALSE;
                iSpeed->MaxNum = RT_FALSE;
                iSpeed->IncNum = len;
        }       
       
        for(i=0; i         {
                melo = flexible * (i-len/2) / (len/2);
                deno = 1.0 / (1 + exp(-melo));
                iSpeed->IncPeriod = (uint16_t)(TimClock / (delt * deno + fre_min) / 2);
        }
        return RT_TRUE;
}       
static void SMoveTrans(float iMaxVel,int32_t PulseNum,float flexible)
{
        float fre_min         = 600;        //最小速度600hz
//        float flexible        = 8;       
        float Addlen =ADDSPEEDNUM;
       
        if(CalculateSModelLine(&MotorSpeed,Addlen,PulseNum,fre_min,iMaxVel,flexible) ==RT_TRUE)
        {
                rt_kprintf("Calculate OKn");
                Set_Timer2_Isr_Enable();
        }
        else
        {
                rt_kprintf("Calculate Errorn");
        }
}
void ST2Contrel(u32 cnt)
{
        SMoveTrans(5000,cnt,8);
        Set_Timer2_Isr_Enable();
}       


代码写完之后，keil5使用软件仿真，PA1引脚可以产生方波，即可出现如上图：频率从600hz-20000hz，再减速到600hz。以此可以粗略验证算法程序的正确性。