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。

DAC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。

1 I( `2 k# X0 bDAC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。


  D" D/ Q! k4 u/ b' Q% P+ 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。

4 }# G1 T) I7 k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。
7 Y- A) m: h: h2 f$ e% D7 S
: s2 x3 ?5 J7 M9 n! FCubeMX配置
7 @# F$ g& D* u  e! c- l: n3 m


  [* Z* O: _3 F- s" Q, W1 I在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。
* s& w; k0 s6 Y

* R$ T. C' ^5 C; l/ a' ~7 n
4 K, l5 v7 e- [2 ]$ YOutputBuffer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）。

8 v* ~  ]1 K2 n8 z如果选择触发的话是从缓存区写入数据。
: e, f/ |" p$ F& ]) O

/ y+ Z  ~! u7 n% Z( b, x
9 {9 c+ s1 s% p+ a0 I, g  |: o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。

, M& I9 C9 C. I7 \& \2 `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。
  t+ B: l% z( S% ~
8 z4 E+ U# [( {9 `: v. a( J: LSTM32的DMA采样+FFT时域分析（STM32F407）

/ `, Y( c5 Q5 V' ]但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置


6 y9 b: r9 G# q0 o8 I% b
; l) N7 W1 }# X1 s. Q这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。

0 J2 ^/ V" L: F/ A

1.   MX_GPIO_Init();
   
2.   MX_DMA_Init();
   ' F; S) `9 R+ `4 K0 ^: }5 E, g
3.   MX_ADC1_Init();
   : ]0 I9 k8 c2 l4 }( b
4.   MX_DAC_Init();
   , ]8 _$ x) p& M
5.   MX_USART1_UART_Init();
   & X! p' S, e; w6 j4 J8 t
6.   MX_TIM1_Init();
   1 Z, {/ H! j' s! P
7.   MX_TIM2_Init();
   , m7 p7 ~, W+ S  [! J8 p" |8 n
8.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
9.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   
10.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    $ r+ U3 G1 Z4 {
11.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    
12.   /* USER CODE END 2 */
    
13. 
    
14.   /* Infinite loop */
    
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    ) n$ `; T: i' @8 S  U
16.   while (1)
    
17.   {
    
18.     /* USER CODE END WHILE */
    ' P) a$ {! z$ k& _  |( T* N
19. 
    ; b% e" a- e* w- L* ^6 B6 P
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    2 X; n9 o$ Q) f: a4 W. Z
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    
22.     {
    + b% S- M0 [, E
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
24. 
    
25.       HAL_Delay(20);
    5 X( M5 R  ]4 p) g! e/ D+ x! o
26.       
    + \. C  y+ [% [, t2 w
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    
28.       HAL_Delay(1000);
    
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    ( Y# ~) s5 Y6 f) k" |
30.       {
    
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    , z# o+ x9 J8 r  J# a
32.       }
    ) e/ l3 Z2 G# m% C% i4 `/ |3 H
33.       
    9 e) o. D; S! V7 {" @
34.       
    & U9 n4 H! K. u; P* A
35.     }
    ; F$ y# Q! X- o! s% }; [6 v
36.   }
    ' f: E0 N- P+ s' P
37.   /* USER CODE END 3 */
    4 a. e7 F: |! O6 o3 r
38. }

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! f2 F3 P7 }7 E我们编写一段代码。
# ]7 x2 d: F2 ^; H  M5 Z
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。
  W' Y2 h  c0 b( G


可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。
, ]0 q+ D9 B0 F# T3 i
2 F3 p- v; G, x三角波发生器
/ q; s' h0 G4 {6 Z0 C; V) w
$ h3 O- }! X' W- K; o

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。
1 t7 n! {. \- a+ B9 l
, `5 V! f! a; [6 J; \: B5 {

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。
. \& q) M% @' x; p7 Q3 F

/ I* v6 g) n( K) S/ A0 \
定时器设置好时间之后，设置触发事件。
, r3 @( C9 q2 d2 ~


# l, x, {2 H- k0 m4 Z. o% |5 `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：
; `9 D$ N7 J1 P& F+ W, t7 @
  y& e4 ?2 I5 ?5 O) n定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2
3 [- Y- [7 t* f9 c7 [3 o! j

1.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   3 h1 f) L- u4 x
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);
   ' u- X& a6 s; u; j5 \) x8 i
5.   HAL_DAC_SetValue(&hdac,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,0);//设置直流信号

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; H" R$ S1 {8 R. e( ]" c4 |3 S& z# w+ b
; T% X! U1 w0 a3 t+ T3 ^$ f; |+ ~
# ^! U3 \9 B+ J7 W正弦波发生器



首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。
+ K9 V) {' c1 P5 Z8 a
# q- g( f. l& g1 i4 J
4 V: n6 F! z% J$ K% N, C/ K
添加DMA,模式选择循环模式。

还有改变一下定时器的频率！

7 R& A8 A7 m" Z5 f( o% D其他几乎不做改变。
1 p+ t+ ^; t. ~( T- A& A0 ~
. ^( o5 O8 T5 |- g- p
+ Z7 a- t. [! W  Q: |& r# O& f# y5 Z

1.   #define POINTS 256                        
   ; O6 V4 }' u8 _  k: |  f. t
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   ) }$ B2 q2 @/ x
5.   #define OFFSET 50  
   ( z: T3 c' q* X+ e8 v
6.   #define M_PI  3.14159265
   4 D+ ]' }5 o# l; m( V. B
7.   
   $ a- b/ e- a0 t* \! G% W5 Y4 ~& m7 W
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   1 k2 c7 E; u" ~
10.   void SinInit(void)
    7 K5 Z7 t9 j% k" V' d/ r
11. {  
    ; i# g  O/ j# [
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    + Q  G: ?6 q6 _+ Z' e! G, D7 e; h
13.       {  
      ^3 Q$ n( E4 b# G  O
14.       double x = ((double)i / (POINTS - 1)) * 2 * M_PI;
    2 e. p- O- j4 o7 u$ \+ n
15.       double sin_value = sin(x);  // 计算正弦值  
    " e7 C; h: D! L
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    6 T- ?6 v9 A, w: v9 W
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    ' f; p  |4 s  l6 y  t
18.     }
    " k1 a7 e& ~$ y) k) R% M. l
19.   }

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计算一个正弦表。

6 H5 A9 k! d2 e$ [* J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。



测试一下正弦表，输出的是正弦信号。
8 J+ D2 y! M# A$ P
, W+ L' I8 a0 B$ j! m) ]我们之后将正弦信号表导入DMA中。

' T2 b8 z% O# k$ V/ v" L. ]

1.   SinInit();
   
2.   HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)SinWave, POINTS, DAC_ALIGN_12B_R);

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8 \1 Y* Z1 W$ }正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。


3 i9 d( |5 N' \& }) ?+ V( J$ L2 u
测试正弦信号成功。

- V( ^. ^6 }' `# X  r) FFM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   ) K$ D' {) K, v: a( ~' T
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   0 h9 e6 S7 ~+ D# p
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   : q4 T5 P- C3 f: ^1 N- m
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   3 U% L; ~5 }6 U: O4 P0 W. d7 V
5.   #define OFFSET 50  
   5 \7 |1 T, W) q
6.   #define M_PI  3.14159265
   
7.   
   * G4 C* m0 {+ w4 w7 D) S: q
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   9 o2 }1 b9 h; M% N' X
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
      Q+ h4 i& M# i$ F1 U
13.       {  
    
14.       double x = ((double)i / (POINTS/4 - 1)) * 2 * M_PI;
    ) F  t  g" W6 K! h! \, w" y
15.       double sin_val = sin(x)*sin(x/4);  // 计算正弦值  
    
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    ; {2 `' B: O3 `; I2 x) r
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    4 [+ a5 D. K6 m* Q
18.     }
    
19.   }

复制代码

拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。
' @) N7 i6 p# `. J/ o
+ G% t" p1 ^# K' z) l3 Y
/ b' Q/ \, g* j" I
7 A: T! w  b" v$ P6 d
8 J$ F. ?8 s! y. S7 D转载自：电路小白
如有侵权请联系删除

" e+ U; b3 m9 u3 I
( a4 ]1 Z: k7 y& `
# i( n5 n  f) G7 b! j7 M' M! J

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?