STM32 F1系列 DAC的示例详解

前言
基于学习的目的，详细讲解关于Cube库中的DAC的功能。本次介绍DAC。

3 f/ M( a# b- w  W一、示例详解
基于硬件平台：STM32F10C-EVAL，MCU的型号是STM32F107VCT6。
% }+ {8 D& {- j8 |0 M9 Y# |软件则是其Cube库，路径：STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_F1_V1.3.0\Projects\STM3210C_EVAL\Examples\DAC\DAC_SignalsGeneration。
/ q2 I* m6 O2 J, {  z& h: q1、主程序
软件配置，运行程序可以发现，系统时钟设置为72MHz，定时器使用到的是TIM6;
( _( @/ p" N) \; n

根据时钟树的图谱及其程序， 该示例选择的是内部时钟源作为定时器的时钟源；TIM6的时钟源来自APB1的分频。
& Q1 n, m( c$ r# G5 D+ E4 @
% f1 |3 @- N' F# q: V+ D8 J( M0 b
4 w& x- d0 ?# \! k5 Z) g+ F! v
AHB 时钟 (HCLK)在RCC_CFGR寄存器中的分频系数HPRE的值为0，即SYSCLK not divided，即/1，所以HCLK就是72MHz；
3 D+ U  Y3 `( I; dAPB1的prescaler的系数是PPRE1：0x4，HCLK divided 2，即/2，APB1CLK为36MHz；由于APB1的prescaler系数部分频，即/4，所以倍频器起作用，即为上图中的TIMxCLK = 72Mhz。
2、 定时器Tim6
6 A: ^# k1 `! M1 v2 _6 A

设置的是向上计数，周期是0x7FF(2047),从0开始计数到2047,所以该定时器的更新周期：（2047+1）/72 = 28us,
" B# _, h5 W$ [# r+ U- P3 [) Z
2 P+ K- ^' @  J+ W9 K# X. I8 W所以传输的6个数值：
/ \3 P2 c+ ]7 [
对于8位的DAC，程序中设定的是右对齐，
/ O$ y7 R4 q) `! z
所以，对应的DOR分别为
; ?$ O0 L: _3 \9 E6 g  \0x000（0）, 0x330（816）, 0x660（1632）, 0x990（2448）, 0xCC0（3264）, 0xFF0（4080） ;
而Vref = 3.3V, 所以：
Vdac 分别等于：也是约在0V; 0.66V; 1.32V; 1.98V; 2.64V; 3.3V之间；
. S: \" z; }3 Z3、阶梯波形
" N1 d3 b: h3 q3 ]# `

对于阶梯波形比较简单：
+ P3 s- G+ b) F就是上述的6个数值每个28us触发DMA传输一次到DOR的寄存器；
( ^; E9 j$ F/ V1 Q6 i所以测得的实际波形(6个梯阶，电压分别0V; 0.66V; 1.32V; 1.98V; 2.64V; 3.3V； 周期28*6 = 168us);
6 G* i: p2 W; \7 r0 v2 F验证的波形如下：
$ U; T; A  ~5 J0 t2 }
对于阶梯波形的产生，WAVE设置的是0x00；即：wave generation disable;
- O' Z/ P3 E+ |+ \2 }% X
$ m( C$ C( B6 e* V- Z+ K4、三角波

' {2 L9 g8 b+ t! `9 v产生三角波的主要代码如上，其实也就是下面的这一段代码：
' Y; Q# h1 C; I9 _" d
其实也就是设置下面的寄存器的比特位；

最大的振幅是3.3V,即对应的是4095,
# J8 u, M. ^/ B2 r2 w' s! F软件里面设置的2047，所以振幅是大约1.65V
- \( e; ?! [+ H, c6 W; ?, F4 y
% A+ @9 |  N1 }, E7 P! @9 X该三角波的产生是由单片机的硬件产生的，软件控制的是：振幅和周期；
1 v7 ~0 n. C' e1 @4 e1 d振幅通过上述寄存器中的MAMP1来控制；
$ y# G9 ]$ @8 L& u1 q; X) Z$ C$ x& h1 A周期则是定时器Tim6的触发事件？
* p5 i$ @7 n4 Z/ {: ]; k但是这里的周期并不是128us啊？
5 v3 ~  ]7 L( v" k' q改变幅值也会改变三角波的周期的，
那么这幅值和周期以及定时器之间三者的关系如何呢？
答案：
' I0 p! ?. H2 l- ~

符合推论。
设置的波形控制模式：WAVE1 = 0x02,即产生三角波；
' ]" s! P4 z' ~2 \4 o
$ i- T8 \# L9 M5 ~对于三角波的产生器，还有一段函数代码的作用是什么意思呢？
% q, A, s; p: W: u6 n3 v
" K7 [( R- O& f/ ^
3 P5 a9 Z2 ]7 f1 l; Y. s. J7 h( X即其中的代码：

. ^  N- T' H" d是什么作用呢?
产生的波形：


在加了函数之后：


% }+ ~5 T% i1 ~8 S7 J: P+ f, v从波形上来看，当参数数值不为0时，波形更像三角波，
; W4 |. G1 D( r; m那这个参数影响的是什么呢？
, X" p. u) f7 y  g3 D' O2 ~% Q
+ `( j' i5 b( V参数的tmp的值，位于0x200004A4处，初始值为0，运行到：
. M! L$ g9 H4 e2 F$ l$ I8 [, `# p( v
4 t- C. F; d% X后tmp的值为0x40007400,该值是解释得通的：DAC外设的基地址（0x40007400）

# |; n. \# p- j4 ]3 B1 \4 I执行完语句之后：由于传递的参数是#define DAC_ALIGN_12B_R    ((uint32_t)0x00000000)
2 l9 A* M$ Z5 w4 G/ J% s
7 B* c; N$ |: c  l' O; s- _+ C得到的结果是(注意上图中虽然断点停在了DAC_DHR12R2_ALIGNMENT处，但是程序是DAC_CHANNEL_1，所以最终执行的还是下面的语句)
8 I0 v; Q6 P7 |1 }0 u: _* {! v
. T7 ?+ O! d6 S所以最终产生的效果就是：

地址为0x40007408的寄存器赋值，即下面寄存器赋值：

但是这寄存器的作用是什么呢？holding data?
  b3 z7 y, ^/ BHolding data寄存器，可以简单的理解为：
! Y/ U# v* w: S, n2 S设置影响DAC的直流分量（直流分量还是根据下面的公式计算出来的）：

. q5 d0 D, Q  j& S. q) [+ F当传递的参数设置为0是，DACoutput即三角波的最低电平为0：
: W( f6 F; U& c1 ]当传递的参数设置为2047，DACoutput即三角波的最低电平为1.65V
3 g* r2 Z2 ~& Q# e1 o3 C
如果传递的参数设置为1024，DACoutput即三角波的最低电平为0.82V;
$ ~8 C1 L: E$ O6 `" V; T
% @, C2 ~/ s7 P9 x  c5 z如果传递的参数设置为3000，DACoutput即三角波的最低电平为2.42V;

! i9 \" Q/ {4 T; y
% G. F4 Q0 C& x4 ?1 o* m5、噪声产生器
主要函数的代码如下：
6 t1 K/ d- B5 x9 r1 D
2 s" S! P2 T6 C" T6 b7 c# e+ d


- h& x/ [6 y9 Z: \: b9 Y7 m由于一般的认为噪声是随机性的，所以可以认为只是修改幅值，对于其周期不可控


1 z2 |& t8 c9 Q8 h  j
文档下载地址：
% F9 |7 J3 R  L; Y! i- |8 C) j) Vhttps://www.stmcu.org.cn/document/detail/index/id-217139

实战经验汇总：
' ~- L! f( _$ I# M6 \$ C, N1 D* _https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-576401-1-1.html
6 L& z4 p7 z% J4 G
# E! t& q1 O4 y

学习学习

,谢谢，学习一下！

学习学习

楼主很棒呀

谢谢，学习一下！

谢谢发帖，辛苦！辛苦！