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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
   % I, T% |6 U6 J, N0 X  }! I
      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
, o- f/ _* E1 Q( z6 p      经过t WAKEUP时间后DAC通道准备就绪/ B. \2 x. S" l; N
      DAC通道上的引脚输出模拟电压 = VREF+ * (DOR / 4095)
" ?! p& b. P  n      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
& k( F% e4 h. o      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
" ~  Q( F! F$ g  o, K8 R% |' R      (2)数据从DHRx到DORx的搬移
4 {3 T4 v6 u0 g( s4 m      (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
8 [# s; k- w- _: Q
     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( i3 j& {/ e) L! a# C* i+ P% V
  2. {; h0 O" `1 a( y0 K1 E
  3.   uint32_t DAC_Trigger;                      /*!< Specifies the external trigger for the selected DAC channel.设置是否使用触发功能
    " s8 ]5 ]6 q/ f7 C7 _/ r
  4.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_trigger_selection */$ ~/ N# R1 C! B& T

  5. 6 S, v3 D2 @0 j
  6.   uint32_t DAC_WaveGeneration;               /*!< Specifies whether DAC channel noise waves or triangle waves设置是否使用波形发生
    6 H: ?6 o! j9 e2 ^) U- k
  7.                                                   are generated, or whether no wave is generated., ^. Z4 r) N7 l/ k5 i
  8.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_wave_generation */, V- ?8 B+ U9 W3 [/ v" Y( d4 V% h6 [: ?
  9. $ |0 P0 X- e! U+ C5 `8 _  w/ }% o
  10.   uint32_t DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude; /*!< Specifies the LFSR mask for noise wave generation or设置屏蔽/幅值选择器2 L3 p4 d& D" `3 r% A* B# A
  11.                                                   the maximum amplitude triangle generation for the DAC channel.
      \1 e! g9 |5 @2 j
  12.                                                   This parameter can be a value of @ref DAC_lfsrunmask_triangleamplitude */) R" J& M' L* H0 C7 K# e

  13. ! H4 p3 L/ \+ @; u: S  D: T
  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
" R; _% e. \0 O1 @  k6 c

2 F6 \' e% b( o. c$ ?
     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)
    $ Q: b  o5 m; v3 F& i) v' L
  2. {
    4 ?2 W8 \' g* g: T( r. ]/ p. ^- ]
  3.    DAC_InitTypeDef  DAC_InitStructure;
    , q+ x. O2 V2 V3 B: u' M7 S2 E+ F1 c
  4.      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;1 y  r8 w) H! w& m) n+ T
  5. " `3 L" e! E7 F$ {4 w
  6.     /* Enable peripheral clocks ------------------------------------------------*/; @4 `% p: a9 B$ R4 T0 ^) l
  7.   /* GPIOA Periph clock enable */
    3 I4 ?8 f* w- V( B, o6 k9 c
  8.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    ) W* |" [3 @1 E# Q5 c! z' |
  9.   /* DAC Periph clock enable */
    ! |; D3 w2 G1 H! o8 i* Y8 O
  10.   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);
    # ]; z5 P; v9 e" ^  |" D1 o
  11.     8 X' j4 B/ L- L* J6 V
  12.   /* Once the DAC channel is enabled, the corresponding GPIO pin is automatically
    1 U; x1 R0 z6 ~; t, a
  13.      connected to the DAC converter. In order to avoid parasitic consumption,
      Q% t& B( Z' O+ s3 g8 N4 }
  14.      the GPIO pin should be configured in analog */6 ?' o: p3 N& U, a
  15.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4;  m& n* I, {* g4 E
  16.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    5 }' O& I. Q' [. ^* {" c
  17.   GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);# H% B8 `& I+ y4 t) d5 e. A
  18.     GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
    8 A4 [, y9 L: Y, |0 C3 T1 B
  19.      /* DAC channel1 Configuration */1 @3 w9 k8 b1 @( {
  20.   DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None;( r6 |( s" ]7 _+ _4 v# ~. O
  21.   DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;
    $ ?) T* w5 o( Q4 b* _/ d" }% \+ I
  22.   DAC_InitStructure.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;
    8 _3 B0 O8 J) q: Z4 y3 K) M" E
  23.   DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable;
      z6 K! F) F6 _
  24.   DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);( _& e8 C3 h' |7 ]' e" J
  25.     3 H  ?* Y9 Z3 M) g" P5 D9 j
  26.   /* Enable DAC Channel1: Once the DAC channel1 is enabled, PA.04 is
    & g" q5 [" }) Q! L! O
  27.      automatically connected to the DAC converter. */
    # p9 O) w& J" P4 q
  28.   DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);
    ) H8 [( `1 o) y. ~& I9 f# B& ^
  29.     9 o0 M$ T5 _. p) {- R  K
  30.       /* Set DAC Channel1 DHR12L register *初始化/* I0 o0 s, k5 ?- A- d
  31.   DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);
      }; q$ h7 p! C

  32. 8 j8 l# L' C3 ^" W5 Q- _0 ?
  33. }8 f) U, \0 C1 T9 @# D
  34. //设置DAC通道的值我们可以通过按键   例如
    3 k+ U$ e  m" i
  35. if(按键按下)
      k$ _7 F: H, \
  36. {
    % C# H. }  ?- n/ `, S6 j- J
  37.    delay_ms(10);
    * K& r6 ^4 f  @- }3 l
  38. - p$ E8 v" f5 h! |% ?
  39. DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, a += 200);
    * v) ]7 k7 Q4 ]
  40.   if(a>4000); {+ t$ Y+ `6 C8 E2 D* q
  41. {
    + a/ u* P9 D$ z. ]) k  d
  42. a = 0;# }2 c+ M: ]5 S$ y
  43. }5 g' h# F6 q# j) `; u
  44. }+ U3 X, D$ `+ k1 o3 \3 E
  45. ,或者由ADC转换后的值,给DAC采集
    * [% z' g2 k9 L9 a! W5 c5 K3 V
  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)
    5 C9 N6 G4 E7 d3 t+ p, k7 b+ o  ~
  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、、# f# R4 B3 E1 I1 h/ G( F
  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5 F1 X1 A0 x8 s, c, [, b' M
  49. * f$ v$ k8 m' L, \
  50. PS:此步骤也可以在官方的例程里找到步骤哈、、
复制代码
; Q5 P7 h0 v# [9 f' n  G

0 P# c: J  H" Q" {3 V; o% h9 V% N! v2 N1 c4 Q( S

2 _7 e& ]5 k8 H% Q+ o. o% C  w
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