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。

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。
6 a) u4 ]4 n% t; `
8 ^* z0 y+ ^  }: Q" ~8 ?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。
' @; `& S$ ~% M* k( j
% G% F* h5 ?7 l5 N. N( m8 p

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。
! ~( Z( ]; x: Y; {' S/ U
9 y# A: z  Y" d8 B' {- D5 f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。

7 L. L& _2 a! C1 B9 nCubeMX配置
0 m% h9 U6 \  i' Q6 j. {

2 U7 L! C& p: \) k
- R% j5 C7 u% Z' ~9 {1 G3 t在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。
) z% Z5 V) I. `) m


OutputBuffer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）。

4 r* g+ g; g; X& i1 @$ G如果选择触发的话是从缓存区写入数据。


+ Z, L# w) d2 D" I6 `
; g, k# [: o- T4 T1 A0 I* i; y3 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。
2 ], B+ a4 O6 v5 X, Y
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。
$ [9 m* Z- W- V0 W, r: d
0 C2 f/ r7 T5 q+ W+ N, JSTM32的DMA采样+FFT时域分析（STM32F407）

但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置
+ M5 s) N9 a. D, j& _


7 @1 G/ P  V0 {7 ]这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。

3 L8 L7 j: n  _; V+ Z, B' L' \7 r
$ Y6 R/ h, V6 Z4 l1 m/ `4 N2 E

1.   MX_GPIO_Init();
   
2.   MX_DMA_Init();
   % L$ P3 c5 A8 a. U3 Z' ]
3.   MX_ADC1_Init();
   
4.   MX_DAC_Init();
   ; b" g* b# e! M) o( I0 h3 j
5.   MX_USART1_UART_Init();
   5 G/ K- t: F  G
6.   MX_TIM1_Init();
   ) f" k9 k5 Y) x! h8 {- u2 ]
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
   # i1 P& S) G; O4 S1 D
10.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
11.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    1 t+ X4 l6 T6 C; S2 F8 |
12.   /* USER CODE END 2 */
    7 \; ]3 o* t# e6 J8 _8 X5 n% l
13. 
    / j+ n7 |8 ?7 c1 u$ L
14.   /* Infinite loop */
    , Q! Z: F4 }3 P1 ^
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    . q8 _% T/ p: h3 r2 A* _
16.   while (1)
    6 h) a0 [% P4 {/ U! y9 |
17.   {
    
18.     /* USER CODE END WHILE */
    
19. 
    
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    , {# R% r; j+ e( O: x; z+ g4 e+ {5 u
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    
22.     {
    
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
      D: y2 D2 t2 {5 z5 i2 P1 j' j
24. 
    
25.       HAL_Delay(20);
    / s0 I- B! ~9 A. @% Z
26.       
    : v9 A  Q0 c$ {: Y
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    
28.       HAL_Delay(1000);
    ( U0 Y5 M; d) q* w, C7 R
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    $ m! ^$ W( f' e' G3 D# _- c, a& m
30.       {
    
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    
32.       }
    # g2 {! [9 N1 E# g
33.       
    
34.       
    7 i2 L* i; P! _) i
35.     }
    , W: m6 ~1 s+ Z
36.   }
    
37.   /* USER CODE END 3 */
    
38. }

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9 U: R1 ~% ?1 J2 Y/ V/ H; Y
我们编写一段代码。

* U  l% I3 R4 [8 _7 p/ H, U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。
* j" T4 S' e5 C* F) w
0 t. C; T4 X- t) _8 t# {6 w. I, Q

* ?, k* y* K9 k* \4 S& c+ R  Y可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。
* l7 g" ~* V+ I
) v$ U/ e" d1 j6 X/ V6 @; W三角波发生器

. k* Q: H1 e# i' L

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。

/ {. t4 `, T. h7 Y! j! r

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。



# O' `& l/ |/ {) ?: z8 Z* o' H8 j; |定时器设置好时间之后，设置触发事件。
: G* T* g; M- |3 x" y" X3 Q1 t


* P( @+ G& \* G: G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：

) E$ T: A. V$ L8 w+ J; _定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2

6 U  N. h& c2 C, I( S( |4 i

1.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   ; u' D  ^3 {5 {1 D& b% v1 q$ ~5 i
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

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正弦波发生器

; A0 d2 D/ f4 ]- S; C8 X# o7 ~! J

首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。
: C$ u' n5 b$ {+ N* t% c: ?
" b  G7 c/ W: A3 H7 j1 Y3 D

+ {4 ]1 ^, k6 h% k9 y& f! \3 E添加DMA,模式选择循环模式。
& ^$ X3 K* m& _7 h  N
' e' ~  m" o/ X$ R8 P+ W- K/ x" q) B还有改变一下定时器的频率！
3 Y0 T) [. M, ?: O: x
  W- {. W$ m% ^其他几乎不做改变。

1 ?9 `" q# o! d# j

1.   #define POINTS 256                        
     }8 q( p) _$ w/ I  y
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   0 A- H: B/ _2 K+ a+ p1 J
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   ; Q' X3 M) v; a, _  \
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];
   / _9 O  l- p9 r. W# [" p
9.   int SinWave[POINTS];
   ; N" r2 W, P) E5 [
10.   void SinInit(void)
    
11. {  
    4 H& b3 q' X% f4 s6 W- L) a5 z; q4 }5 q
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    7 h# G( e0 V9 G
13.       {  
    ' q, v, w5 e/ v: T. x# X3 Z1 {" T
14.       double x = ((double)i / (POINTS - 1)) * 2 * M_PI;
    
15.       double sin_value = sin(x);  // 计算正弦值  
    + X" O% |7 a; L" Q
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    : q" u' P" m& J; k
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    " q+ ]# M# k# O* D# C0 c. I
18.     }
    
19.   }

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3 ?) E' l3 n$ O3 _. U- A4 _8 S计算一个正弦表。

- Z5 C3 c4 W0 d( h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。
0 o! f$ w* [+ b7 }9 ]0 @


3 f: b4 p2 x$ ~' Q$ k& a- M/ Q# D: w测试一下正弦表，输出的是正弦信号。
: ]7 x0 S1 k' C+ X# Q7 F! I
我们之后将正弦信号表导入DMA中。
+ }8 O  p( O0 b

1.   SinInit();
   , T. g6 Q6 _0 F$ F0 q# f
2.   HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)SinWave, POINTS, DAC_ALIGN_12B_R);

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正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。

( K2 s5 d  S0 V6 G1 Y2 R4 y

测试正弦信号成功。
  c4 _( m. K; G& k3 S
FM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   . b; _* R9 j" j& T. o! g
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   6 S4 \; z  Y7 w/ `2 P, V. O
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   0 x; F: M/ Q: q4 ?
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   - _- n$ F) T- k7 O) T4 i
5.   #define OFFSET 50  
   
6.   #define M_PI  3.14159265
   
7.   
   . A4 [4 W  r" O' q
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   $ u% m# J8 k: d: [$ r' z* S  x
9.   int SinWave[POINTS];
   % K: ]* f( e5 e/ r& h) ]2 @
10.   void SinInit(void)
    7 f. b( y  S; \7 M
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    ) |9 Y* ~0 K5 K" r% B* r7 L/ ], o
13.       {  
    4 w5 R$ R# A# f8 U: N
14.       double x = ((double)i / (POINTS/4 - 1)) * 2 * M_PI;
    ) h9 U2 u4 t# V1 u8 A% |
15.       double sin_val = sin(x)*sin(x/4);  // 计算正弦值  
    % l, s) @! I! ], e, G: X
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    & Y1 f4 ]0 f5 ~4 c* S7 o, k
18.     }
    3 B8 q  M+ g$ S5 }. s( r/ d; a
19.   }

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拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。


6 {: U; k8 [4 c, w3 t( S
' F! B$ Q1 q" l8 ]6 G% ^
% m- @4 }$ S7 f7 [) `; ~) _5 G转载自：电路小白
如有侵权请联系删除
- T% K4 N( C& M. M9 u


' \4 E! z/ y2 h  d# d$ }

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?