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。
7 F6 K+ \4 `9 Y& Y; y4 Z# M0 Z
DAC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。
. V* r) Y4 [3 ?" b
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。
3 F8 A4 W9 `9 j7 ~% Q' K
4 |. J% f* i6 k% w

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。
- f) T# X& J- M* t4 Z
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。
. k, F0 [. _) z, B: G$ R. H3 Y
CubeMX配置
) d# C5 G. w  c. X/ ?
) b2 U1 S+ R: e" b! y, S
) U. J5 A  y/ N5 u9 E
在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。



# v6 |$ a# E. w% \  O0 xOutputBuffer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）。

如果选择触发的话是从缓存区写入数据。
  N/ i5 l5 i0 N% Q/ m

. O/ M4 s  ?5 W! u, Q* J3 a$ {
8 ]2 W; i* x6 e$ q: n5 u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。

9 I6 y$ {3 H2 h# M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。
' B, O+ N8 A2 c( X% o
STM32的DMA采样+FFT时域分析（STM32F407）
9 b/ R& g7 V+ H0 H$ ~- t  m: R
- h8 f4 f  J- m( l  W0 n9 z8 h但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置

" y3 K' b7 c! r8 c

这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。
% c" |0 U6 _+ }0 f$ Y

  O& Q& K) F6 C; ^$ r5 |

1.   MX_GPIO_Init();
   5 U) u$ V# L, k! I6 S1 B; E: z$ T
2.   MX_DMA_Init();
   6 j5 H3 g1 \$ ]) l: ^9 K7 ]. g0 \
3.   MX_ADC1_Init();
   
4.   MX_DAC_Init();
   9 F' K& ^- y, C/ U; s* o. l
5.   MX_USART1_UART_Init();
   6 L; J3 R$ K! u3 I9 s0 D8 l
6.   MX_TIM1_Init();
   4 J/ N' R) W. X8 x5 [! D- n1 _0 s
7.   MX_TIM2_Init();
   
8.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
9.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   2 S- Y( h, P6 S4 Q& J9 ~9 A
10.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
11.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    # |8 I+ M5 h+ x* |% |) p6 @
12.   /* USER CODE END 2 */
    
13. 
    $ r/ Y! R+ m/ M0 p' n( @4 K: Y
14.   /* Infinite loop */
    9 a# K; m8 c- r. v1 e$ d; v
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    7 r3 ]7 z; t# Z) X: F
16.   while (1)
    
17.   {
    7 I- u5 U6 v6 f/ F
18.     /* USER CODE END WHILE */
    
19. 
    1 T9 b% @, [9 J+ m$ [; s3 b
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    ( b2 H; w5 \3 V( N5 e
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    ! J$ t  c4 d! _) P# |
22.     {
    
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
24. 
    5 ]9 Y" c0 m* Y- n) O
25.       HAL_Delay(20);
    ( h; r& F1 O  ^/ c5 e5 _( L. K
26.       
    , G9 E) G$ J3 f3 ~9 x9 J4 D4 M, r8 g
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    9 E  c# [; W% U: b
28.       HAL_Delay(1000);
    
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    ) M: p" H2 e  H
30.       {
    1 j& _/ w8 }1 z+ A
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    
32.       }
    
33.       
    
34.       
    " `- n6 D6 v4 V3 F5 R, M, F3 V( e
35.     }
    # b9 y( {$ R! N
36.   }
    
37.   /* USER CODE END 3 */
    & q  M2 I6 L& n6 Y( B5 E% y
38. }

复制代码

8 m; W; i+ A1 @0 N+ k; A0 [
4 W, ?' R& j7 x( [1 t我们编写一段代码。

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。
  Y$ z- E7 h2 f& ~& ]/ L1 F9 e: i" k


可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。
6 M- u$ }3 j$ l/ D! S! j! m' f8 E7 T7 J
( r" a. Y! s; K/ |/ r, S三角波发生器


1 n% V/ q8 }- \% T
& O, \( H& P0 M8 q/ `, s% g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。
  S8 a: P0 h/ q, }+ Z
4 B0 E- K9 c0 R! \" J

) E9 d  M2 H; N/ g" \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。

- G3 \" }7 d6 P
8 C" z1 |& H, b+ @1 r
定时器设置好时间之后，设置触发事件。


; x" T0 \; P, F. M$ k+ b
9 o" q/ m1 ^4 \2 F9 [! Y3 |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：

定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2
; Q; j+ H; F5 b; n8 ?% Z: T& X; M
) r0 n0 V% D  F6 M2 C4 {

1.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   % J$ ?, a: s0 J! {- B
2.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发DAC输出
   2 f- A2 M# P) a+ u) r* p5 s
3.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
   
4.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
   - Q, T) e6 ?$ s4 P: X2 F
5.   HAL_DAC_SetValue(&hdac,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,0);//设置直流信号

复制代码

' W2 p: e- U& o) F正弦波发生器



( o; W2 V# j7 T! J首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。


/ H5 o' k: J: s+ I. i$ U
添加DMA,模式选择循环模式。

/ K: \* V# _8 b$ N4 y还有改变一下定时器的频率！

其他几乎不做改变。

9 G% \0 t5 x" m, Y
* ]+ U5 c6 a4 o

1.   #define POINTS 256                        
   
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
   
6.   #define M_PI  3.14159265
   
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   4 R# Z' g9 g0 M6 q) x
9.   int SinWave[POINTS];
   + J/ u. a$ [; A" e
10.   void SinInit(void)
    ; b: Y- U" Q8 J
11. {  
    2 W+ R0 X/ {5 l1 c& e. `
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    4 [' w6 \/ G5 K4 i& r9 A1 X
14.       double x = ((double)i / (POINTS - 1)) * 2 * M_PI;
    
15.       double sin_value = sin(x);  // 计算正弦值  
    
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    ' _2 H) |; q; D3 ~$ E( A6 J
18.     }
    
19.   }

复制代码

计算一个正弦表。

5 f7 a7 G- Q9 n: p3 m% i- q6 k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。



( I7 v. k  W- |1 J测试一下正弦表，输出的是正弦信号。

! R; V( @8 q) E/ J4 v6 D7 k我们之后将正弦信号表导入DMA中。

/ D* {4 K; S. I. p  E3 J& H

1.   SinInit();
     E; E5 O( j# d! U8 e" s$ O
2.   HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)SinWave, POINTS, DAC_ALIGN_12B_R);

复制代码

# u* t2 H' i9 e5 v8 x正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。
. [7 e6 D8 i' \2 ?4 l
$ r4 N5 L; D4 V0 h1 \. ]( Y$ y

测试正弦信号成功。

FM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   ; [5 ~0 U- e! |  Q+ `, ~5 L' s
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   " I. U+ p' k  j* ^8 o; ^% ]7 o! p
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   # C; s! [. f% f; i# `& X; N
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
   
6.   #define M_PI  3.14159265
   + H; a6 n9 T; j7 P$ f, O  ?
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    
11. {  
    8 P$ \) G6 U" b" n% k
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    
14.       double x = ((double)i / (POINTS/4 - 1)) * 2 * M_PI;
    & h, v$ I7 A  O/ l
15.       double sin_val = sin(x)*sin(x/4);  // 计算正弦值  
    
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    
18.     }
    " n* C3 Y/ d5 D# D4 d4 X$ `
19.   }

复制代码

; M/ t, S, D! X( }4 ]. f$ j! i
拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。
  m$ g. e4 G+ J( c9 |! \1 ]5 c

3 c5 p7 A' ]8 Z# M' \8 ?  z5 ]/ R+ {

转载自：电路小白
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资料不错，值得参考学习。

dac+dma?