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。

0 d) R; O7 P; u$ W# hDAC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。

8 ^6 ]# r; M+ ?* n: a, IDAC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。
  X9 M3 M" g, _7 ?# W
$ t% e, c3 }% H, f
: w3 ^0 U7 G! a8 _
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。

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 d" S" s  s3 i
" m9 P: \; V1 u( Q$ U, w) |+ RCubeMX配置
$ f: u4 V. s8 G# a# F8 l$ O6 t

9 l" w! H7 w! B* |' W1 Y2 T
在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。

' m8 Y4 o3 _- ]5 u" q0 b
4 z& A4 T# K. r5 d( r: s( H+ T; E
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）。

如果选择触发的话是从缓存区写入数据。



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。
$ P* z: G, j: d: M; k  p3 r! s
; @: D9 x- D: O5 e0 @! ~: d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。

) @+ a" ]. i+ {) U! ySTM32的DMA采样+FFT时域分析（STM32F407）
* A8 h2 b, v. U4 k
! I2 @" j3 w/ |% A3 Z% @# {, e但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置
+ h# p1 J9 v0 G5 u9 |
- [9 n; V( _2 m7 Z. C" @
3 J9 C8 P1 A- G! l% }& v* M: e
这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。
" S0 _  ]( f; v0 G+ z5 ?9 o( x, r

9 N) m( @1 |; H1 J( a  a+ w* G

1.   MX_GPIO_Init();
   
2.   MX_DMA_Init();
   / R( _: R3 s: @4 Z! m* S
3.   MX_ADC1_Init();
   $ m% ]  H% A, c3 z4 ?2 ]& P
4.   MX_DAC_Init();
   ! ]5 q4 b6 E. t
5.   MX_USART1_UART_Init();
   
6.   MX_TIM1_Init();
   
7.   MX_TIM2_Init();
   / {, x& M) _  |3 d; m
8.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   
9.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   & l$ j3 y4 @& k1 q. H: E
10.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    9 y9 b4 x5 D4 t6 |3 v
11.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    ( A, L* M% l/ X' x
12.   /* USER CODE END 2 */
    
13. 
    $ F& l' Q% g, c4 r3 F: C
14.   /* Infinite loop */
    
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
16.   while (1)
    / S, A; j6 Y, \+ y" c$ s
17.   {
    
18.     /* USER CODE END WHILE */
    
19. 
    7 V0 x0 w& l0 v
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    8 f' r4 H7 P+ r; b4 P
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    
22.     {
      @$ S$ p4 W  O- Q! |% Z
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
24. 
    
25.       HAL_Delay(20);
    
26.       
    
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    
28.       HAL_Delay(1000);
    , \. p, f3 A# w2 |; e
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    
30.       {
    
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    
32.       }
    
33.       
    & d) G1 y& M' Y+ Z8 R+ |# M
34.       
    / p& _+ Y5 V# _- x
35.     }
    
36.   }
    * E) _3 b- S1 P3 g9 S
37.   /* USER CODE END 3 */
    
38. }

复制代码

; W( h$ q& T5 F0 ?% I我们编写一段代码。

7 Y$ I0 ^8 Z# H; j0 L; r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。

+ G% `; O0 {$ d" j

3 a' y) a4 ~9 A! Y) i可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。
6 @; v7 O( e6 p  b! c# U; I! l
- c3 B7 ]2 L. p8 a  E( m7 c# Z三角波发生器

1 M/ f) o) p8 x
. n" d0 E* i  }  _6 {! ?% Y6 ]
# Q9 ]5 F& d+ v1 P: D6 E8 k6 S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 T) Z+ h- C% X* ]- C1 _  Z

/ a: i. U" N( w
+ ]* B( f4 t# p  F) B7 \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。
: O4 J" U% Y9 i# [9 k7 Q5 n

" L; ?& N8 g- R  s' y( d4 B
+ K' U  v) P9 g5 j3 O9 h( J定时器设置好时间之后，设置触发事件。
' B2 O/ e+ N% ~/ H8 d* k

1 b0 h- L/ ]+ y" [! A
# e5 Z3 r1 y9 x3 o* q6 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：
/ p- x; ?  M. _2 l0 K
定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2

1.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   7 ]$ |1 }% O5 H
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
   % d' ~: N7 y. w* Y
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

2 y- U/ s7 Q; B* f( q/ \+ [# J

, m  F4 U) c' r3 W正弦波发生器


- z) P5 O" E3 n: z; p$ z
首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。


( w; t" ?- x2 Y4 ^9 |
2 m  U5 y# p. F添加DMA,模式选择循环模式。
% n; y% V( i, J- E
+ Q, a# ]1 V  h% M还有改变一下定时器的频率！

其他几乎不做改变。
# G8 }, k/ c% I; ~8 ?- D% ?
! O+ d& `( ^" ~6 L. R+ b; e, ?
0 G* t1 C$ L! L8 Q, w% l* H

1.   #define POINTS 256                        
   7 Z- C: V! L2 T, c; g
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   , q' ^, h3 M2 }) Z  U
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   5 F9 c7 a4 ]6 W- t1 B* C! P1 z
5.   #define OFFSET 50  
   ' Q" C% H2 r, o9 E, m; V! k) ^
6.   #define M_PI  3.14159265
   / d* U( {) f, P8 ]8 x- w
7.   
   " J. a3 |9 c# r, O7 y
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    
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);
    2 {% b/ o- _) c7 K4 {9 }/ D% O
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    " I* c, e* M- z1 t: v
18.     }
    
19.   }

复制代码

计算一个正弦表。
' {/ b$ {" m$ K/ L. ~* Z9 s
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。
5 z8 y" R  o% n6 K# b- Q0 Z, z

& d& i  w3 ^' B  ?9 C) R
测试一下正弦表，输出的是正弦信号。
# X  x  }9 u  j0 ~. M; b
+ U4 v3 R: e& @2 v; k我们之后将正弦信号表导入DMA中。

, P% B3 |8 b$ F+ p$ w5 g; s2 E1 _

1.   SinInit();
   9 g/ x4 J) `4 O' A3 U
2.   HAL_DAC_Start_DMA(&hdac, DAC_CHANNEL_1, (uint32_t *)SinWave, POINTS, DAC_ALIGN_12B_R);

复制代码

正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。



测试正弦信号成功。

9 Q  V/ l3 i  w8 GFM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   * n: K' S9 n% F8 C; J% u/ x4 V
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
     o! V# c7 W6 B+ F
6.   #define M_PI  3.14159265
   ( g; s) _& \$ H/ Y4 m
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   $ Q! e' J: G4 {0 v4 P) q) A. e
10.   void SinInit(void)
    
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    ' i- f& g/ f1 W+ n" G
14.       double x = ((double)i / (POINTS/4 - 1)) * 2 * M_PI;
    
15.       double sin_val = sin(x)*sin(x/4);  // 计算正弦值  
    : b5 b6 Q. G, X: R
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    8 W, f* F7 b6 [! ], Y
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    ! R+ ?3 k: a: E* g! n; ]
18.     }
    
19.   }

复制代码

% g8 ?7 E7 B# P$ i
0 T) g! _  d+ F) Y1 s& T拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。

, ^  y- M1 A# ~+ x* f+ n  g
7 [1 p$ H/ q% y! q7 b# n, j( _) P. T

转载自：电路小白
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  {$ ]" i, B0 u

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?