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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
   
' A1 t: b$ p. q$ R      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; N/ t9 A# ^! p9 s" r: ]6 @" K$ ?
      经过t WAKEUP时间后DAC通道准备就绪
' }  K: v1 e8 k& O      DAC通道上的引脚输出模拟电压 = VREF+ * (DOR / 4095), `6 V2 [+ s! T8 U+ N7 A
      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
% \7 W" e% h; ]3 }& ?1 ]      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$ K8 s" p; R* {6 t  e
      (2)数据从DHRx到DORx的搬移& w% a! T/ z# g
      (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
2 f- k" j7 V% q1 i- ^: r& ?
     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! A0 d4 g* o0 J
  2. {2 G- J4 l' g. c& x3 l* d
  3.   uint32_t DAC_Trigger;                      /*!< Specifies the external trigger for the selected DAC channel.设置是否使用触发功能4 w0 [2 D: L: G0 g0 }+ `
  4.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_trigger_selection */4 \4 f! @: e' D$ U5 F

  5. ' h: J& J  G% c; A3 s
  6.   uint32_t DAC_WaveGeneration;               /*!< Specifies whether DAC channel noise waves or triangle waves设置是否使用波形发生# J5 F9 [! x' p8 i8 q# w# }
  7.                                                   are generated, or whether no wave is generated.
    0 @8 E+ G2 D; \5 n) R
  8.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_wave_generation */- Y1 \+ A$ k/ ~; ~1 R
  9. 1 e, f( _3 h: Z4 U# B  y1 V1 T0 [
  10.   uint32_t DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude; /*!< Specifies the LFSR mask for noise wave generation or设置屏蔽/幅值选择器
    - R' b# E9 j4 s: H3 T: v) P
  11.                                                   the maximum amplitude triangle generation for the DAC channel. , d3 b/ C; t5 P6 ], T- g% ]* ^) u
  12.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_lfsrunmask_triangleamplitude */
    4 i( N9 k2 A" n' _* k( p+ R$ P

  13. 9 q, W! ^! B: Y7 j% r
  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

" c! M7 ?! P2 g* v6 C7 C+ {: ?
! ~8 t; E3 B+ z4 I
     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)
    # A0 L+ w( k  E8 e7 p* q) b1 c
  2. {
    ; \; ]  q% D- d9 j  F; W
  3.    DAC_InitTypeDef  DAC_InitStructure;2 \, \2 ?' V$ W: R/ b" R
  4.      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;+ _% r% _8 T* |+ L
  5. " q4 C/ k5 @. G
  6.     /* Enable peripheral clocks ------------------------------------------------*/9 n/ Y; r* k! x7 ]+ M
  7.   /* GPIOA Periph clock enable */% w9 i, s+ E: t4 U) e8 O1 [6 i
  8.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    ) h4 ?1 ]# S7 A5 P; w7 {8 M. a0 J
  9.   /* DAC Periph clock enable */! o8 Y; R" T2 b% r- f( ?: D
  10.   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);
    9 s! B& |% E& H7 \( T1 K- M8 g
  11.     " l- l8 g4 x! Y9 L
  12.   /* Once the DAC channel is enabled, the corresponding GPIO pin is automatically & V) S/ m  i8 O2 B* _8 g# {
  13.      connected to the DAC converter. In order to avoid parasitic consumption, % J! H4 }) T6 P$ i, q4 {* B1 C$ D
  14.      the GPIO pin should be configured in analog */* B; Y# Q/ F9 o: [- }, Z2 ]
  15.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4;
    2 q( a! r8 R2 c9 a; ]( s3 \
  16.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;  C( ^  k  v# g1 a
  17.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);$ {' m1 V* |% a1 F, |% O% E
  18.     GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
    - l  y3 k) b: @& \% h, a
  19.      /* DAC channel1 Configuration */
    ) @4 }; y- x/ y! f$ P2 ]
  20.   DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None;% d# |; m# K& {( T4 k
  21.   DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;
    1 [! Z, o+ ?  T/ h) B" a
  22.   DAC_InitStructure.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;
    & p; v6 Q' n) n5 x
  23.   DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable;
    " H, i7 V4 h& Q( e
  24.   DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);; \" y& ]: E( d; l
  25.     0 B% S/ z$ J2 f4 z& J9 A! U
  26.   /* Enable DAC Channel1: Once the DAC channel1 is enabled, PA.04 is ' s& \7 S& L+ w8 h" a
  27.      automatically connected to the DAC converter. */- b* Y  }' f2 K; w( S
  28.   DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);
    ! H7 g& ^8 `9 p( {7 o) x
  29.    
    5 g- K& `9 B! l' @; ~
  30.       /* Set DAC Channel1 DHR12L register *初始化/
    8 D% N/ q1 a  J8 n) t+ T+ m
  31.   DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);
    7 b& W, l8 M* _
  32. 3 U# Q! p: G  P( P3 X  H
  33. }7 f0 x# k! q3 f/ I% p/ Z& `7 U
  34. //设置DAC通道的值我们可以通过按键   例如% x8 P3 h% n+ c* `1 T3 T/ e8 J+ t% O  P
  35. if(按键按下)  l! H7 ^  b  ?1 Z% z
  36. {
    * [! P' j/ _1 A" k* b
  37.    delay_ms(10);
    ' Q9 T! z- N# W; R8 C! F. Q

  38. * M3 @' }+ W4 Z
  39. DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, a += 200);
    1 ^, C. e" ^! A: }, D# L
  40.   if(a>4000)9 X& c* r# H# \2 n' y
  41. {
    * L1 p# k% u" w; Y, d4 h# L& p
  42. a = 0;
    ' c3 I% l4 {1 w
  43. }8 P6 I0 b3 v1 }1 k" M
  44. }
    3 H) i+ _" [( D& n. O; d6 Q
  45. ,或者由ADC转换后的值,给DAC采集
    7 b& d+ p& y# w+ t6 n# E+ N
  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)
    # a* S) L4 c7 ^9 Q. |
  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、、  Q, W1 Y$ m- Y2 [$ R/ B3 Y
  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
    % X/ u9 S' L+ p  D1 |3 Q

  49. / `  P- {$ f9 z& p/ o
  50. PS:此步骤也可以在官方的例程里找到步骤哈、、
复制代码

; ~% W4 G  Q' \
2 j  A+ w, N4 ?. D
% }8 I+ y( n. |% V* H# z& |, w3 \9 c  G% W- M/ [2 Z
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