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。
0 ~, x  O+ k* a4 A' k
9 h1 C6 j: @. a/ ?( J5 f# I  XDAC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。

" q2 N" ~/ D4 |' w$ _# B

& g, c) I# k6 G% [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/ D0 G' a$ F% e' _: C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。
1 L+ c3 q* b7 y1 c! Q
CubeMX配置
! _/ {* e) ^3 h& {/ e
# G; a; l0 |( ]

在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。



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）。

. U: d, C+ f/ X: _; _& V3 E如果选择触发的话是从缓存区写入数据。
, \5 D" E! d9 s, w1 }4 i5 z


- P" e$ l* k3 s7 M$ T( Q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。

: H$ T' |# ^; _0 K- [6 u- X4 S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。
& r/ u% y) w1 }/ ?( N/ Z
STM32的DMA采样+FFT时域分析（STM32F407）
1 G9 y- w, V' O* s
但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置

( I: Z  U' s3 p

. o8 k% A/ S6 l3 L4 V, ?$ s这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。

' K0 y5 @$ W# b2 }1 d+ s) I0 d- H

1.   MX_GPIO_Init();
   
2.   MX_DMA_Init();
   
3.   MX_ADC1_Init();
   
4.   MX_DAC_Init();
   
5.   MX_USART1_UART_Init();
   
6.   MX_TIM1_Init();
   2 F8 F! `8 N, X( T: E
7.   MX_TIM2_Init();
   - D0 y( x4 H+ {& q
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);
    9 Z: b+ [/ r0 h1 j' z
12.   /* USER CODE END 2 */
    
13. 
    , Q, P% U; l0 e1 f
14.   /* Infinite loop */
    
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
16.   while (1)
    + ^' R( t) |% u0 o
17.   {
    $ ~/ e  y6 T1 e2 ^
18.     /* USER CODE END WHILE */
    8 o5 n; N& ^2 m2 Q; T
19. 
    3 @( k; U1 n7 ?
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    
22.     {
    
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
24. 
    # y+ W; t8 f8 j/ h* K& v
25.       HAL_Delay(20);
    
26.       
    
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    " ~7 H# C# b4 y$ V+ e& j4 R% t' O4 I
28.       HAL_Delay(1000);
    
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    * s4 r; a5 B# C7 C& n: Q: _  S2 q
30.       {
    + N/ q4 v' T: p  d  f. k6 S1 D
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    
32.       }
    - k7 t! |9 m; c3 p, P
33.       
    
34.       
    " I' K" M3 D) L5 d5 q$ G
35.     }
    
36.   }
    
37.   /* USER CODE END 3 */
    6 D: ]% S3 z% w1 w( Z! G3 Z/ R
38. }

复制代码

5 F; u5 }9 j6 x3 a& M
$ k$ j" b7 ]1 Z9 X) D# `+ a我们编写一段代码。
% Z7 _; _( @, Q& X" ^
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。


' }5 f) i2 _7 w) t9 h3 c
* B1 R6 X. V- D! S) C2 g可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。
% [' @' @0 S" ~. z% |7 d* X
3 M* p. v0 O/ h1 A% |: ^三角波发生器

1 N" d% e+ _, R; v7 ]

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。

6 x* P$ x5 W+ F4 w3 x+ \# r

' ?& z* t4 D  U& A/ ?+ t- y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。


( h! s1 @7 q7 M2 V, H) P4 t# \) l
定时器设置好时间之后，设置触发事件。
2 {; I1 U, q; B  R$ F

6 \+ W% H! S% ~( L6 x% _  J4 l1 E" @
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：
! Z4 W& ]" M: z" A
" W9 L: p6 J- X( ~定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2
: N) A, P' n, ]- b, q
& P5 l# h3 T# B; g8 }9 Y

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
     j) `) z& l! S' i6 Q
4.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
   * T3 J" j" I1 N$ _+ A
5.   HAL_DAC_SetValue(&hdac,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,0);//设置直流信号

复制代码

正弦波发生器

7 w9 Y! p5 E" E! K6 [

, [6 ]1 X1 o4 y% y6 q' y首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。



添加DMA,模式选择循环模式。

还有改变一下定时器的频率！
. m& Q/ v, X6 X, P0 J
- t1 R  h1 o* L1 k其他几乎不做改变。
# ~3 C6 i* h( V  A

1.   #define POINTS 256                        
   
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   7 k6 ]- z) a3 k: u( r
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   3 V; Z0 m* I7 d: h. t
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
   7 P' s4 Y+ K. V! {' J, U% z$ \: }
6.   #define M_PI  3.14159265
   , J+ n0 P8 k/ b
7.   
   % d! c3 ?" C1 Q2 e
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   1 W, @2 f8 q' R! q
10.   void SinInit(void)
    5 M/ G' }  v1 ?* ]* O& h/ h
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    # ^9 f8 ]  W2 ?* S! c! w
14.       double x = ((double)i / (POINTS - 1)) * 2 * M_PI;
    
15.       double sin_value = sin(x);  // 计算正弦值  
      H/ M8 m* v4 l. C) `
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    
18.     }
    ; b2 d+ k. f2 h
19.   }

复制代码

计算一个正弦表。

" i: m& ~+ Y& t- j3 U7 A4 L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。



! ?! F- D# @! n9 C测试一下正弦表，输出的是正弦信号。

' Y8 Y6 j4 ~- r4 N0 ^- }我们之后将正弦信号表导入DMA中。

" J  U" U+ N5 ^0 i

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

复制代码

9 U' O: C. o+ t) `正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。



) O3 Z$ @- T' q8 |测试正弦信号成功。

FM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   ) l7 k, \! j* W+ i
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   7 f: K5 X, u" [- ~' n
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   - E" K9 \3 b: ?+ a( Y
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
   2 e6 c& C7 s1 U8 u
6.   #define M_PI  3.14159265
   
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   ! b9 U1 `! O9 S  o. ]* H0 C( t
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    " i; ]/ W5 `$ S. P8 D( k3 O/ ?
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    4 b9 m$ u! H; f9 D: {" ^
14.       double x = ((double)i / (POINTS/4 - 1)) * 2 * M_PI;
    2 N6 w8 x5 f& o% [- U3 C7 L: K$ X# c3 v
15.       double sin_val = sin(x)*sin(x/4);  // 计算正弦值  
    ; W" }8 e- E+ _+ P, X
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    % d" h9 w" Y" g
18.     }
    & a8 m' e- L9 B6 a: P1 a4 g
19.   }

复制代码

! a  R. I) {5 w  s
+ V5 y# r5 A1 ~拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。

5 m& `3 u" I' [2 x; Z. b& v

4 q6 A( A5 e, w1 J& i
转载自：电路小白
如有侵权请联系删除
7 N& N) b. L$ y, W8 Q! Q" @+ r) R5 {
7 i- C; e3 z  Z3 z1 ^* D+ N
3 Y* ]: q* c7 {1 g

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?