使用STM32F0xx系列的DAC生成音频和特定波形 ( y( ^6 U9 T B* V9 t5 o9 w+ T' e. R 简介 - E0 Z/ Z* ]2 H2 e7 A/ _' U4 B 本应用笔记举例介绍了使用数模转换器 (DAC) 外设生成音频输出信号的过程,该 DAC 外设内嵌在 STM32F0xx 微控制器系列产品中。 # j' o* K' G9 K( |, ~" Z/ J; x) | 数模转换器 (DAC) 是一种与模数转换器功能相反的器件,可以将数字形式的数据转换为相应的模拟电压信号。 0 N# }: L; t* p 7 }6 |& z0 }* u STM32 DAC 模块是 12 位数据转换器,带有一个支持单声道音频的输出通道。 DAC 可用于多种音频应用中,例如:安全警报、蓝牙耳机、发声玩具、答录机、人机接口以及低成本的音乐播放器。 ; y% g9 w+ ? K1 A! r4 S 1 X4 ]3 E0 [) V$ d' _- _. u STM32 DAC 还可实现许多其他模拟用途,如模拟波形产生和控制工程。本应用笔记主要包括两部分内容: ● 第 1 节介绍 STM32 DAC 模块的主要特性。 ● 第 2 节介绍两个示例。 — 在第一个示例中,DAC 用于生成正弦波形。 — 在第二个示例中,DAC 用于通过 .WAV 文件生成音频。 1 DAC 主要特性 1.1 数据格式 ' h7 U4 g# Q) |: [. N+ r DAC 可以使用以下三种整型格式的数据:8 位右对齐、12 右对齐以及12 位左对齐。12 位值的范围在 0x000 到 0xFFF 之间,其中 0x000 为最小值,而 0xFFF 为最大值。 1.2 专用定时器 " ?; k" D$ \( W: Y# B; E除了通过软件和外部触发信号触发 DAC 转换之外,还可以通过定时器触发 DAC 转换。 TIM6 是一种基本定时器,主要用于触发 DAC 转换。 每当 DAC 接口在所选的定时器触发输出 (TIMx_TRGO) 上检测到上升沿时,DAC_DHRx 寄存器中存储的最后一个数据即会转移到 DAC_DORx 寄存器中。 1.3 DMA 功能 ; Z. F0 }5 V u* hSTM32 微控制器配有一个多通道 DMA 模块。DAC 通道连接到独立的 DMA 通道。对于STM32F0xx 微控制器,DAC 通道会与 DMA 的通道 3 相连接。 6 `! l' t0 `3 _ a未使用 DMA 时,CPU 用于向 DAC 提供模式波形。通常,波形保存在存储器 (RAM) 中,CPU负责将数据从 RAM 传输到 DAC。 9 f! c% Y. N; P+ R6 T! ^% E! E: ?使用 DMA 时,系统的整体性能会因内核的释放而提升。此时,数据直接通过 DMA 从存储器传输到 DAC,无需 CPU 执行任何操作。这样节省的 CPU 资源可供其它操作使用。 7 T, r7 V$ s! N1.4 DMA 下溢错误 DMA 向 DAC 提供模式波形时,有时会出现 DMA 传输速度比 DAC 转换速度快的情况。此时,DAC 会检测到部分模式波形遭到忽略而不予转换。它随后会将“DMA 下溢错误”标志置 1。 ! l7 a+ b& W5 t7 u l9 R% Y& H ( q* m1 }9 {/ @% |' z可以使用触发定时器通过共享 IRQ 通道处理下溢错误,在 DAC 不通过 TIM6 触发时也可通过专用中断来处理。 , s9 M* o) j {5 G |
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