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【经验分享】STM32之DAC君

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STMCU小助手 发布时间:2022-1-14 22:38
我们来看看STM32之DAC的Resume(简历简介):
101534479485393.png
   ● 2个DAC转换器:每个转换器对应1个输出通道
   ● 8位或者12位单调输出
   ● 12位模式下数据左对齐或者右对齐
   ● 同步更新功能
   ● 噪声波形生成
   ● 三角波形生成
   ● 双DAC通道同时或者分别转换
   ● 每个通道都有DMA功能
   ● 外部触发转换
   ● 输入参考电压VREF+
   哇、、哇、、哇、、好多特征呀、、还记得上篇博客中ADC也有很多功能吗?在这里,我觉得,因为其功能多、所以其复杂、、这也没什么奇怪的哈、、
   那我们今天要干嘛呢?DAC顾名思义,输入量是D,也就是D、、而输出量是A、也顾名思义、当然、对于聪明的你们来说D A代表哪个英文单词和普通话意思是知道的、
    由上图可以清晰的看出,DAC的输出是受DORX寄存器直接控制的,而用户的写的数据是写在DHRX寄存器里的、说明我们不能直接操控DORX,而要通过DORX间接操作DORX,从而实现对DAC的输出、
    今天我们是采用DAC的通道1,采用12位的右对齐方式,对于对齐方式,大家翻开中文参考手册可以看到:
       ● 单DAC通道x,有3种情况:
       ─ 8位数据右对齐:用户须将数据写入寄存器DAC_DHR8Rx[7:0]位(实际是存入寄存器DHRx[11:4]位)
       ─ 12位数据左对齐:用户须将数据写入寄存器DAC_DHR12Lx[15:4]位(实际是存入寄存器DHRx[11:0]位)
       ─ 12位数据右对齐:用户须将数据写入寄存器DAC_DHR12Rx[11:0]位(实际是存入寄存器DHRx[11:0]位)
       根据对DAC_DHRyyyx寄存器的操作,经过相应的移位后,写入的数据被转存到DHRx寄存器中(DHRx是内部的数据保存寄存器x)。随后,DHRx寄存器的内容或被自动地传送到DORx寄存器,或通过软件触发或外部事件触发被传送到DORx寄存器。(这段话也就是对上张图片的描述)
       接下来我们看看
      1、输入输出使能:
      通道使能控制:EN1@DAC_CR
      一旦通道使能,输出引脚PA.4就被自动连到模拟转换器的输出
      使能通道之前,PA.4要配置成模拟模式AIN
   
4 ^5 p, Z) k5 I$ t! P8 i" [1 q+ u      该使能信号只使能了模拟部分,数字接口部分由DACEN@RCC_APB1ENR控制WAKEUP* |. u0 z  M3 y+ N$ S
      经过t WAKEUP时间后DAC通道准备就绪
! j! P/ a# P: h& l9 @      DAC通道上的引脚输出模拟电压 = VREF+ * (DOR / 4095)
  J, A: V6 O& {0 S2 r      输出通道上集成可配置的输出缓冲,以减小自身的输出阻抗
. ~# W  [) m5 w& d% J      使能控制:BOFF1@DAC_CR
     2、输出通道上的缓冲:
      通道内嵌输出缓冲以增加驱动能力     
      外部负载较大时,无需增加外部放大器
      可使能或禁止该缓冲
      外部有大负载,且缓冲禁止时,输出电压可能达不到预期
      介绍两张图片:大家可以对比对比下,在这就不细讲了、
101606335429495.png   
101606421671231.png
3、DAC的转换过程:
    用户写入DAC_DHRx的值,自动或者在外部触发条件下经过一段时间后,传输到DAC_DORx;再经过一段固定时间tSETTLING,在外部引脚输出转换后的模拟信号(电压)。
        (1)对DAC_DHRx的写操作
0 m* N# h; F% _6 w, _+ i8 ]      (2)数据从DHRx到DORx的搬移  n' p# `& [% t+ o* G$ J% S
      (3)输出电压信号到外部引脚
我们来看看寄存器DAC控制寄存器(DAC_CR)
     DMAEN1:DAC通道1 DMA使能 (DAC channel1 DMA enable),我们不使用DMA,故设置为0
     MAMP1[3:0]:DAC通道1屏蔽/幅值选择器 (DAC channel1 mask/amplitude selector)我们没有用到 故这几位也设置为0
     WAVE1[1:0]:DAC通道1噪声/三角波生成使能 (DAC channel1 noise/triangle wave generation enable)我们也没用到 故也设置为0
     TEN1:DAC通道1触发使能 (DAC channel1 trigger enable)我们不用触发,所以设置为0
     TSEL1[2:0]:DAC通道1触发选择 (DAC channel1 trigger selection)注意:该位只能在TEN1= 1(DAC通道1触发使能)时设置。我们TEN1设为0,所以这几位就不用设置,默认为0
% D$ l+ ]0 h( X  u% K0 o
     BOFF1:关闭DAC通道1输出缓存 (DAC channel1 output buffer disable)我们关闭输出缓冲 故设置为1
     EN1:DAC通道1使能 (DAC channel1 enable)我们要使能DAC通道、故设置为1
    至此,我们已经设置了以上寄存器,我们就可以操作DAC了,但是我们并不是通过寄存器操作的、在这里摆出寄存器的设置,是为了大家有一个更好的了解,那我们打开"stm32f10x_dac.h"
     可以看到:
  1. typedef struct
    6 n5 ~9 w6 u  ]0 R+ s$ e
  2. {/ q+ R9 m, m1 i4 W4 k3 p5 V
  3.   uint32_t DAC_Trigger;                      /*!< Specifies the external trigger for the selected DAC channel.设置是否使用触发功能& X7 ^! J0 ?% Z* J% ~
  4.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_trigger_selection */# y" r2 W+ r' x+ [% }! `
  5. 9 M1 y3 ?8 c, [
  6.   uint32_t DAC_WaveGeneration;               /*!< Specifies whether DAC channel noise waves or triangle waves设置是否使用波形发生
    / }' z& s7 b# i; o5 T
  7.                                                   are generated, or whether no wave is generated.; V" W/ g9 S' K4 q4 D% k/ Q
  8.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_wave_generation */: @2 k1 [& a4 r* j

  9. ) V- t8 x; G" s; ]; N
  10.   uint32_t DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude; /*!< Specifies the LFSR mask for noise wave generation or设置屏蔽/幅值选择器! d# l% F! C8 A+ ^
  11.                                                   the maximum amplitude triangle generation for the DAC channel.
    : U7 j; \/ A+ p- x
  12.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_lfsrunmask_triangleamplitude */
    " T2 k% Z6 M% F/ A+ h& [
  13. ; C3 B: E7 {  j. P) e  Y
  14.   uint32_t DAC_OutputBuffer;                 /*!< Specifies whether the DAC channel output buffer is enabled or disabled.设置输出缓存控制位
复制代码

2 e" j* L2 W$ Q: h4 {! m& I0 F. j7 A1 H% Q( X/ {" R
     根据以上说明,具体的设置请看代码、、
   那好、、现在我们来看看具体的步骤:
  1、使能DAC的时钟和GPIOA的时钟,并配置GPIOA
  2、设置DAC的工作模式等功能
  3、使能DAC通道
  4、设置DAC的输出值
  1. void Dac1_Init(void)
    , e6 U5 y  C; r9 G9 g- p
  2. {
    ! T, l% N9 R# e5 `, Y/ K; k
  3.    DAC_InitTypeDef  DAC_InitStructure;
    ! v! a6 [  A- k* f  B" N3 z
  4.      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;6 z; j7 \5 T4 [+ u% D2 c

  5. $ Y" y- c$ @0 a7 e+ b- D
  6.     /* Enable peripheral clocks ------------------------------------------------*/% Q  u2 N& x* N8 [. Z
  7.   /* GPIOA Periph clock enable */% ?' }& c. A; z6 _  R
  8.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    ' O' B: Y- U% Q. Z9 A' I! z
  9.   /* DAC Periph clock enable */
    " A: W+ k: H9 |, x0 O  D
  10.   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);
    0 Q; h( I0 W* n" d
  11.     2 |% P. z9 n  ~( N
  12.   /* Once the DAC channel is enabled, the corresponding GPIO pin is automatically
    $ n, J" g4 `7 x+ p6 k4 g
  13.      connected to the DAC converter. In order to avoid parasitic consumption,
    . i6 M5 R2 L* x
  14.      the GPIO pin should be configured in analog */& e0 p$ y# F9 W
  15.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4;
    / F) A; W- c& r! e6 g1 `' t
  16.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;3 X" _% i) U  S5 e( J: ~1 _
  17.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);5 V$ \. x5 X0 U4 H5 Y
  18.     GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);) }' A) O" F6 e2 W# w) D
  19.      /* DAC channel1 Configuration */
    : F& `+ v& c( A
  20.   DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None;
    , r1 q2 O& t  b, x+ j
  21.   DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;9 _- `; f( R. c: U! u1 a
  22.   DAC_InitStructure.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;
    2 V3 ^* |; ^- U% T2 I3 ~
  23.   DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable;+ Y% b( Y8 `) |/ t/ Z
  24.   DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);
    7 y+ S: h: {! t; H
  25.    
    & N) T' m+ C: g
  26.   /* Enable DAC Channel1: Once the DAC channel1 is enabled, PA.04 is ; k, |( B4 ?1 s& v
  27.      automatically connected to the DAC converter. */
    ' n$ B( S8 K6 W8 _, ^
  28.   DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);& l: S2 A+ [6 e: i# v( N
  29.    
    4 G) ?. w* Z( r
  30.       /* Set DAC Channel1 DHR12L register *初始化/; k; S( P% u9 [9 Z$ e* L& t
  31.   DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);
    + V7 ~; x8 `( N

  32. ! ?9 r: U! ^  A3 e) }* p- O6 K: A) Q8 M9 c$ D
  33. }
    ! u$ _- U) ]9 o# G
  34. //设置DAC通道的值我们可以通过按键   例如
    9 Z4 M; x9 {$ r7 Z  M+ l
  35. if(按键按下)# P: D$ K! z* J: K) p8 Z
  36. {+ l0 [% u' p# d$ N' f( j1 [
  37.    delay_ms(10);6 j1 b3 S( o9 V" ?$ W
  38. # b  _3 ~; A) w' H/ b. s. C
  39. DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, a += 200);( ^" {& b9 j: _, x
  40.   if(a>4000)2 S1 F0 ]( M. f4 k* Y- A
  41. {
    + \& p# k) q; {) Z4 l/ l
  42. a = 0;+ M7 I; P- ~8 U4 K; v4 W8 v( j
  43. }) J# F" G9 g& d$ r/ X& j
  44. }
    9 o, c5 ]5 g; |$ }* H
  45. ,或者由ADC转换后的值,给DAC采集: A6 C9 I# S& \, a5 t; ~2 B( B
  46.   adcx=DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);//通过此函数我们可以读取设置DAC通道里的值也就是DOR里的数(0~4095)
    6 E2 \' b4 x, o$ |# @1 d/ Q# g
  47.   DAC通道上的引脚输出模拟电压 = VREF+ * (DOR / 4095)//根据此公式就可以计算出模拟输出电压、、
    $ v5 J, L" I8 ^& e  d
  48. 此模拟电压又可以被ADC采集,从而输出(0~4095),你可以把两者结合起来,通过一定的编程,通过串口发送到窗口,看你设置的值和经ADC转换的值(0~4095)是否相等; K3 H+ H8 t' {: x/ }; t6 n  e
  49. * y/ Z( Q* `; o$ }  V# ]6 ?1 b
  50. PS:此步骤也可以在官方的例程里找到步骤哈、、
复制代码
; O" g; n8 Y& k
5 e' H' Y* T/ ]2 @; g, T; L

/ [3 N/ q' r7 }4 _: Y
  s. z  a9 }. ?/ _
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