DAC，即Digital to Analog Convertor，是数字到模拟转换器，也称为D/A转换器。其核心部分由R-2R电阻网络（也称倒T型电阻网络）、模拟开关和运算放大器组成。它可以将二进制码或BCD码表示的数字量转换为与其成正比的模拟量输出。

( S% t+ @1 X" A5 m# {$ @* XDAC的工作原理主要包括数字信号采样、量化、编码和模拟信号输出几个步骤。首先，将连续变化的模拟信号在一定的时间间隔内进行离散取样，即数字信号采样。接着，对采样后的数字信号进行量化，将其转换为离散的数值。然后，通过编码将量化后的数值进行转换，以便DAC能够识别和处理。最后，DAC将这些数字信号转换为模拟信号输出。
) v" O* m. H  s  x' v7 h& \
- a9 A" e- d4 E+ X) V) `DAC是数字系统和模拟系统之间的桥梁，具有广泛的应用领域。在音频处理中，DAC被用来将数字音频信号转换为模拟音频信号，以驱动扬声器和耳机，其性能对音频质量有着决定性的影响。在通信系统中，DAC用于将数字信号转换为模拟信号，以实现信号调制和解调。此外，在仪器仪表领域，DAC也被广泛应用于各种测量和控制设备中。

* _" f( U9 G4 c- `

STM32中的DAC（视芯片而定例如F407ZGT6是2个DAC通道,有些芯片不支持DAC功能）支持12模式的数据输入，可以双通道同时转换。
7 [, J2 A# a1 T+ G; p* C
本期我们将介绍如何使用STM32F407和CubeMX利用HAL库实现DAC的输出。（本来是想使用C8T6的，结果突然想起来C8T6）没有DAC。

CubeMX配置

% B+ B, |1 V; H/ l* Z% z' K' m8 E6 O
+ l- i, g* Y' I3 G
8 y2 f  x$ w7 U$ _* ^- R在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。

5 R9 W5 y7 z5 ~: \

3 G- M; z' K1 Z, j. \; o$ eOutputBuffer这里设置DAC的输出缓存使能，Trigger是DAC是触发方式，这里我们选择不触发（手动写入）。

' f; _9 J9 ]3 ^1 X6 b# w& m5 S如果选择触发的话是从缓存区写入数据。

$ f; l7 |+ \3 ~

这里顺带加一路ADC采样，因为手上没有示波器，所以使用ADC来进行查看。

这里使用DMA进行采样，具体可以参考公众号之前的关于DMA+ADC采样的内容。

/ ?, Q6 b9 N& `, ?, tSTM32的DMA采样+FFT时域分析（STM32F407）
" }, o, b$ v: W7 k, K% [2 Z
但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置
3 t! J' G' @0 }
) g+ [& s- v, j# {' v
; u5 w) K# N- ?; y
, u' J0 f9 ?( s/ |! M这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。

3 {$ Y/ L8 n% G# R! m

1.   MX_GPIO_Init();
   - G0 D) n! d9 `8 O
2.   MX_DMA_Init();
   ' O3 l1 L( ~; W, g$ P. z
3.   MX_ADC1_Init();
   
4.   MX_DAC_Init();
   
5.   MX_USART1_UART_Init();
   - {: ~6 \+ ~2 D/ r% ~) u6 B3 K! c
6.   MX_TIM1_Init();
   
7.   MX_TIM2_Init();
   7 p$ H' e( E+ ]/ ?+ b& d
8.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   5 l3 j4 c) k- j
9.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   ) T' C' P+ U, P- Z% K7 o% U
10.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
11.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    
12.   /* USER CODE END 2 */
    9 ^: C/ g2 U  J& q$ X! n
13. 
    7 f) f8 a, u! L5 ^# g) v
14.   /* Infinite loop */
    ! s' c/ H1 L0 {) j# D4 X# V* `
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    2 l! e2 m, A! n# g+ D5 T
16.   while (1)
    % a/ w/ L  y# R; D8 h
17.   {
    
18.     /* USER CODE END WHILE */
    4 m% Y! _2 v% f3 f2 R7 V2 j
19. 
    
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    / Y0 r# l2 z: h! _: ?9 J
22.     {
    & o9 l% ?# `7 b# H+ U
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
24. 
    
25.       HAL_Delay(20);
    % v7 [+ g( y; \0 y
26.       
    1 t5 T, ]3 f; ]6 p0 S9 _; w4 a; W
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    3 t' e8 n; V8 q/ H& s3 ~" R% T& r
28.       HAL_Delay(1000);
    % J0 Y8 ]! f3 K+ [6 j3 w
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    ; l) O2 B' b% o$ m: ?
30.       {
    
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    
32.       }
    - k6 V! `3 u. m6 L6 o4 g
33.       
    % r& x, `; R7 L0 D* U
34.       
    + w  o  b! j1 `# ~0 s, N
35.     }
    
36.   }
    
37.   /* USER CODE END 3 */
    ; p6 A2 M& a* ]& d: P6 ^3 W! {# I
38. }

复制代码

/ h; b+ B) Q8 ]8 E, _8 g8 a% U
5 a1 o0 s0 X+ M3 x9 g我们编写一段代码。
) l6 I3 u+ l- @" G1 W
按下按键的时候设置DAC的值，开启DMA传输，再加上ADC采样，之后输出结果。



  L: B; W6 H9 ~. u; N可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。

三角波发生器



! q- M5 W0 |" y5 k* m在DAC配置中打开波形发生器，触发方式选择定时器2触发，三角波最大振幅511。



! ?0 ^' _$ G4 m1 k9 `之后开启定时器2，由于ADC的采样率是1000HZ，因此根据奈奎斯特采样定律，信号的最大频率不能超过500HZ，因此我们使用100HZ的三角波。

8 Q2 p9 r* D/ h& }8 {

定时器设置好时间之后，设置触发事件。



9 w3 w8 Y8 C/ W9 s: N: ~2 y* {芯片手册中简单的介绍了一下如何计算三角波的频率。当触发信号发生后，内部计数器的值就会+1，所以频率可以用如下公式计算：
# L- a6 N' S, A1 y1 D7 V- [
; d2 g& L8 F$ x9 a定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2
# z: D7 p# G: R4 v: h7 L

1.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   ) V3 |% N: k* x  y. r
2.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发DAC输出
   
3.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
   
4.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
   
5.   HAL_DAC_SetValue(&hdac,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,0);//设置直流信号

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正弦波发生器
# R) v( }& I3 n# @3 @
; I, k+ H$ h9 Z0 \% q/ f4 ?. X

/ o" ^1 |; R2 ?* @首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。
/ `7 w9 K3 C$ L
$ e% w7 y$ ]; a  M
1 G$ [- s8 X3 M- `  z
添加DMA,模式选择循环模式。

7 z! v# m- a. G2 F0 S. |) N/ C还有改变一下定时器的频率！
. O5 \& V/ M8 S# z! M
% V$ X5 q/ a* p$ A( M) e% W5 ~! Y! |其他几乎不做改变。


" Z) n3 S( w" u% E4 z) _$ I  _

1.   #define POINTS 256                        
   ) S! }0 c7 F7 Y; k7 n  T
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   6 Y7 p, \) T3 u& n9 m
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   7 Y# s4 f. c+ W5 f: z) j, c
5.   #define OFFSET 50  
   
6.   #define M_PI  3.14159265
   
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   # P( `7 b2 p& p9 z! ]
10.   void SinInit(void)
    8 c! E2 F9 V* Y7 I9 X/ @- M
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    
14.       double x = ((double)i / (POINTS - 1)) * 2 * M_PI;
    
15.       double sin_value = sin(x);  // 计算正弦值  
    
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    7 c) P3 d% _& P5 q9 T
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    & b* K- S5 \" V8 A
18.     }
    
19.   }

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# a* c" P, v  B# e" c/ Q9 V计算一个正弦表。
& o* ?# F; T7 X8 i  e
" W! s; U* K5 N- B/ c4 r* w这里的Points决定了分辨率，结合定时器触发频率决定了正弦波的信号。



% d2 O2 v) h1 V2 E5 V& E测试一下正弦表，输出的是正弦信号。

5 S  i5 t- w5 T7 \- \8 l3 D5 \, O我们之后将正弦信号表导入DMA中。
: `0 H6 w9 H& g# }) \( }
' \! C- ?7 D& B: L, [# H

1.   SinInit();
   * Q, d% w$ t: v1 ^* l$ l/ J
2.   HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)SinWave, POINTS, DAC_ALIGN_12B_R);

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7 X- C7 C% m2 Y* H* P正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。

% q$ j( @, W" m

测试正弦信号成功。
. |; C& h8 a! v  J% K
0 z0 H( t  d2 A3 I" ?- FFM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   0 }$ G, `9 X7 u9 T* t
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   ' I4 t4 h; Q  N
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   4 g- S3 C" O- G( c% K$ |
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
   
6.   #define M_PI  3.14159265
   ; O# d) V$ Y' _& i7 |7 M5 L% [
7.   
   : |7 ~7 _! c* D/ O
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    9 A1 c# J: v* v2 \; \$ D  _6 ?
11. {  
    6 o& S& R" Y/ _7 ?1 G4 U/ n, b
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    5 j) w# i+ A, C
13.       {  
    
14.       double x = ((double)i / (POINTS/4 - 1)) * 2 * M_PI;
    
15.       double sin_val = sin(x)*sin(x/4);  // 计算正弦值  
    
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    ; Y; L3 t. i+ \8 o
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    
18.     }
    - w8 Q4 W2 n6 [& [9 m. D. ~
19.   }

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% k: `; ?1 s% j$ n
拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。
: C$ v6 s1 X5 B' F+ h8 e
, {6 }0 z) f1 _# n7 z# |9 i; X
" j, W3 a' i4 @  s
; e1 X' k0 r5 `/ }7 s+ d4 t7 C
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& L! M' L  l" }; s- w' T
0 ^  l  K) J* l/ X5 n4 {' g
# Q( u) c/ Y: q

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?