DAC，即Digital to Analog Convertor，是数字到模拟转换器，也称为D/A转换器。其核心部分由R-2R电阻网络（也称倒T型电阻网络）、模拟开关和运算放大器组成。它可以将二进制码或BCD码表示的数字量转换为与其成正比的模拟量输出。

5 M, x: G- Y9 x9 p0 WDAC的工作原理主要包括数字信号采样、量化、编码和模拟信号输出几个步骤。首先，将连续变化的模拟信号在一定的时间间隔内进行离散取样，即数字信号采样。接着，对采样后的数字信号进行量化，将其转换为离散的数值。然后，通过编码将量化后的数值进行转换，以便DAC能够识别和处理。最后，DAC将这些数字信号转换为模拟信号输出。
" Z4 p( X# ?+ L7 T7 m6 p8 b- f
DAC是数字系统和模拟系统之间的桥梁，具有广泛的应用领域。在音频处理中，DAC被用来将数字音频信号转换为模拟音频信号，以驱动扬声器和耳机，其性能对音频质量有着决定性的影响。在通信系统中，DAC用于将数字信号转换为模拟信号，以实现信号调制和解调。此外，在仪器仪表领域，DAC也被广泛应用于各种测量和控制设备中。
" i" E% E( S9 C  w/ y. ?
8 r- Q, c" e, Z

STM32中的DAC（视芯片而定例如F407ZGT6是2个DAC通道,有些芯片不支持DAC功能）支持12模式的数据输入，可以双通道同时转换。
% C3 O, s2 E& Q& B: Z4 s  b
本期我们将介绍如何使用STM32F407和CubeMX利用HAL库实现DAC的输出。（本来是想使用C8T6的，结果突然想起来C8T6）没有DAC。
* F: g. {$ [3 e& d
CubeMX配置

7 w2 x9 c* o9 a- x8 L9 W. n
' e& o" h# r4 G- B0 k
! t) l: }, N( k' d. s在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。



, G8 x7 a/ {2 s8 ^' g$ lOutputBuffer这里设置DAC的输出缓存使能，Trigger是DAC是触发方式，这里我们选择不触发（手动写入）。
! E, e: n. d; }; A. `2 z
  N+ a5 ~) N" e* z8 j5 x) R如果选择触发的话是从缓存区写入数据。
& A) V7 \2 s( h0 L
$ ]6 j( h/ p6 w1 v4 G9 A5 c' N+ Z

) J2 H! K3 h" C这里顺带加一路ADC采样，因为手上没有示波器，所以使用ADC来进行查看。

这里使用DMA进行采样，具体可以参考公众号之前的关于DMA+ADC采样的内容。

STM32的DMA采样+FFT时域分析（STM32F407）

, M7 _2 J) ]; o4 k, F但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置


# @  u# S6 K  e4 u( O8 k/ n$ e( b* L
这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。

1.   MX_GPIO_Init();
   - N2 K$ `( y+ ^3 p+ h" {
2.   MX_DMA_Init();
   
3.   MX_ADC1_Init();
   
4.   MX_DAC_Init();
   
5.   MX_USART1_UART_Init();
   * F+ c& N8 E* j& A. s
6.   MX_TIM1_Init();
   9 J; D- H9 r% @- v6 e/ R
7.   MX_TIM2_Init();
   1 O5 o& u1 r, K) P* m
8.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
9.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   
10.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
11.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    " z: G7 R% u! E. t& P: n! x
12.   /* USER CODE END 2 */
    
13. 
    
14.   /* Infinite loop */
    ; t8 r& x9 x0 i" @) r! J
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
16.   while (1)
    , m8 Y8 y! t- C0 O9 v, n% _2 D# @
17.   {
    6 N0 [( k5 r2 ?% S3 [' }
18.     /* USER CODE END WHILE */
    , d% c. L4 ]: x/ v
19. 
    
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    - z( t: _! T; C7 `% P$ U0 Q
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    
22.     {
    ( Y: U! `7 i; F3 [# @7 j( t
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    ; v: Y7 w6 j1 [, }& r! V3 Z3 E
24. 
    
25.       HAL_Delay(20);
    
26.       
    3 b  F" j, Q$ n& ]9 A; x$ `
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    5 o9 B+ q- r, F" ?
28.       HAL_Delay(1000);
    
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    0 a9 W  u' M' e% R
30.       {
    
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    
32.       }
    
33.       
    / z3 h- {& }" g" e
34.       
    
35.     }
    5 Q& U8 K" r, y6 Z: E. ]
36.   }
    . a- w( z, y5 U
37.   /* USER CODE END 3 */
    ; L+ \1 o% X2 u& h) W3 ]
38. }

复制代码

8 S" @% [$ d& d# z  B0 f
% ]$ f# `2 w' C, \2 o9 N) f; m6 z. _我们编写一段代码。
. ~1 X% e7 u7 B( G, F# N
按下按键的时候设置DAC的值，开启DMA传输，再加上ADC采样，之后输出结果。

& D' [0 `; u& N- i2 W- P" a7 m

4 ^$ A( O- }3 h& D可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。

三角波发生器



- w' e7 ~. A4 N3 P, X在DAC配置中打开波形发生器，触发方式选择定时器2触发，三角波最大振幅511。
+ V; e6 h$ j4 _; _
1 Q* J1 _4 X; P! q
4 f# o3 A8 X3 H1 J# c" g+ B/ |
1 m6 b, y; s: v  L5 B6 s  r1 l之后开启定时器2，由于ADC的采样率是1000HZ，因此根据奈奎斯特采样定律，信号的最大频率不能超过500HZ，因此我们使用100HZ的三角波。
4 V1 \. q3 o& R8 c1 f4 k! w1 X; k

& e9 T# g9 D. X4 R3 n4 t% b
定时器设置好时间之后，设置触发事件。



. w1 A, u( v5 P' h0 s芯片手册中简单的介绍了一下如何计算三角波的频率。当触发信号发生后，内部计数器的值就会+1，所以频率可以用如下公式计算：
& ~& h; ~9 T9 _7 A
! ?# W" P  }* X$ K; H定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2

& W  f: w6 `( t( h; l

1.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   
2.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发DAC输出
   
3.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
   
4.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
   
5.   HAL_DAC_SetValue(&hdac,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,0);//设置直流信号

复制代码

3 \! X  ]$ [6 ~3 S

正弦波发生器

# w  y4 l/ p; W! P. ^

# g( |2 {3 ]* l4 R, \; z首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。
2 h3 x& d7 z7 S7 ^) {
; }) F! n& u' r) S
+ [2 h* V$ z% Z% q3 V" u( Z9 n0 O3 M
添加DMA,模式选择循环模式。

8 _8 o4 |& B5 g1 H0 H; X3 \, C还有改变一下定时器的频率！

1 u: C  r7 i" i其他几乎不做改变。

# `. ]$ o& |6 L, I' C
4 n) S. d: D$ J% q# A! d

1.   #define POINTS 256                        
   ; s: K0 }: H! x  f
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   2 x5 J0 T) w. g- `  D4 e
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   % ^9 P$ K$ Z% _+ o+ v  B2 J
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   6 y+ R+ d- R# P1 j0 i
5.   #define OFFSET 50  
   * R4 }) p0 T. H4 q& E
6.   #define M_PI  3.14159265
   
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    1 L0 V' T- ]$ \; ?5 N$ Z! L& C7 \! Y
13.       {  
    
14.       double x = ((double)i / (POINTS - 1)) * 2 * M_PI;
    ' K5 t6 x, ~' y( z- }$ a
15.       double sin_value = sin(x);  // 计算正弦值  
    4 q' u6 y( c3 G% v: d
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    4 d; }5 G, ^6 e3 J9 K
18.     }
    
19.   }

复制代码

. ?. L9 G/ K8 _/ R5 M% L计算一个正弦表。

6 K% j% _$ v, K/ [3 w1 e$ E1 W0 i) _这里的Points决定了分辨率，结合定时器触发频率决定了正弦波的信号。

& D- Q( ^+ |& z! ?) |
7 f% |8 m7 v; [
测试一下正弦表，输出的是正弦信号。

我们之后将正弦信号表导入DMA中。
! b( P& C# l. |2 E3 O" u

1.   SinInit();
   
2.   HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)SinWave, POINTS, DAC_ALIGN_12B_R);

复制代码

# N6 ?, P9 J2 v$ G. Q& [8 F9 K0 b正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。

$ H! F+ {0 }$ x; [4 E* Y  S& C! m

测试正弦信号成功。
# L! ~, K* G' W" o
FM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   ! [3 e0 U8 H& Z7 b( H/ K- d- U3 f
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   & H( F2 |7 b3 q# ]9 ]' |0 `
5.   #define OFFSET 50  
   
6.   #define M_PI  3.14159265
   5 P7 }+ `- x7 o5 Y
7.   
   7 {8 b. T6 b# \
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   + Z6 u6 _; Z3 A, E  L# {2 S2 b8 M
9.   int SinWave[POINTS];
   2 L( B6 A4 O: |6 E
10.   void SinInit(void)
    
11. {  
    $ s" l% s. K, ~3 w1 T9 T
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
      r) A* g- A/ D% n, D9 j
13.       {  
    8 I; r* @* X/ V" t
14.       double x = ((double)i / (POINTS/4 - 1)) * 2 * M_PI;
    9 y+ k0 h0 a) r' J* @
15.       double sin_val = sin(x)*sin(x/4);  // 计算正弦值  
    / D6 N1 f: w- |! K/ r
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    
18.     }
    . p8 [8 P9 l4 X- x! c3 |  e
19.   }

复制代码

: N( |$ R" s/ p拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。

8 j* y0 N! l! W$ \7 R
( D/ a9 r! v. Q4 j' O/ E
1 k! n1 O0 f/ _2 l
1 R) T& n9 n" H  u转载自：电路小白
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4 g3 {0 a, R6 y) M
9 z6 J/ @1 D" s0 t
% L0 }( I1 v- ?1 _
, U. h, c# C% p- c$ V7 \

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?