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。

- v! S0 ?8 M; P7 o7 \2 PDAC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* W* P, L3 `7 ~! `8 j$ s+ k
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。


! P' t$ M8 J( `$ U8 m1 Q& P# e
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。

* A+ x- \4 U+ ]' h4 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。

, N" \/ w1 w/ D( J  y' XCubeMX配置


' @% Z& f' d" A) P9 s1 I
7 j9 y) D- y2 K; K5 S4 N$ ?在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。

& q/ \. I7 m6 m! [" C
# O3 S" U  F, w" _! }. ~
: x; Z. k  `2 _! COutputBuffer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）。

; b& V& l" q- B如果选择触发的话是从缓存区写入数据。
6 C) W6 l% Z  j
0 f+ \! E# _9 e5 K# D
( K3 q5 s* Y3 b
0 k2 e, 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。
) z! O* ?" X  d, R: y
+ O, s2 `/ |6 \- p* W# W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）
! |3 {5 m  e0 T' T- b5 H2 o
4 n8 d; b3 R! R6 R) w0 Z+ b& z% l* D& S+ A但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置
3 m) `6 f+ [- `$ M: D
" p! t% S* K1 T9 r# }

这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。
8 T) ~5 j4 \4 l- A& z3 R- i& {, V" K

1.   MX_GPIO_Init();
   5 x( |; v5 t# O# D$ q
2.   MX_DMA_Init();
   7 a$ |4 V! k8 L  m2 J$ I
3.   MX_ADC1_Init();
   
4.   MX_DAC_Init();
   , A* B7 ]4 E- d" p; W6 Y2 ]" _
5.   MX_USART1_UART_Init();
   , v6 k* Z2 E5 U) r) K
6.   MX_TIM1_Init();
   
7.   MX_TIM2_Init();
   . R- o+ u. d2 k
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);
    ; Q# @, \9 d) ^0 R1 |$ {
12.   /* USER CODE END 2 */
    # k) B' z# z/ @3 J. i; g( e
13. 
    
14.   /* Infinite loop */
    ! x8 g, c1 v2 p3 {  X$ w3 J
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    
16.   while (1)
    : S8 U5 Q8 O( S) U8 }$ A
17.   {
    : j& H5 W7 O4 h, O) Y
18.     /* USER CODE END WHILE */
    
19. 
    
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    : p5 C# l8 S) l7 C$ c; T
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    
22.     {
    
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    ) X8 L+ z- F, q1 ], ?1 n; _
24. 
    4 A& B& p$ E- J
25.       HAL_Delay(20);
    
26.       
    " |7 B1 b: F+ s9 j7 T  T7 |
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    9 ^7 n% S2 O) g. q, u! S3 V* v
28.       HAL_Delay(1000);
    
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    
30.       {
    
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    4 w& F3 y/ n: T+ c7 b. l0 C; b
32.       }
    . p7 X+ z6 I. k6 Y1 Q+ S- K
33.       
    0 t/ \8 Z. a) n$ ^- L8 ~  \$ d
34.       
    3 T& s* A! u7 B, q# J9 a2 J( S7 w- ?
35.     }
    
36.   }
    
37.   /* USER CODE END 3 */
    + C7 J; i9 C" |0 \5 T0 q0 C
38. }

复制代码

我们编写一段代码。
! q1 }/ P5 ^2 y
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 a1 l/ a+ [0 b8 l: j. U# I

- n' f/ R2 x2 w3 b3 m( T9 ~+ ~
可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。
1 o6 d$ p3 [- Z: O) R% n- H6 F
三角波发生器

- t: V, i* F6 d0 G2 h8 L
- f  g0 H! N" {2 C0 G$ J- C) \
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。


7 j' o# \  c- z7 y, @4 G& s8 s
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。
+ L* z0 h+ j# @9 }9 Z; I. x
2 K( S! P  Z/ _6 ^

2 ~; W$ e" W. K4 n" w定时器设置好时间之后，设置触发事件。

# B6 @8 u- ?. V
/ {9 J* P$ C8 o" z& B
: b# w8 Y; N! V: B3 ~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：
! k4 b+ D! y4 J! N9 G0 g# C
6 `$ M% n  k5 N$ u" J% G( ~定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2
; u1 X: y# {7 y" d. a/ `4 g- h* s
8 [" |+ \6 U% h, d: ^9 I; N+ f, q

1.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   1 ^" V+ r8 p: f' \3 d3 m- `9 v& n
2.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发DAC输出
   4 o2 ^: i5 F1 X  c' Y
3.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
   " f  |6 |5 O$ r7 c; g$ K
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

! h# I4 f* C' |) N8 X/ D
* z# v+ x6 ^$ a% O3 _5 D% A  H正弦波发生器
4 j( @, ^% r! r, f5 T) `( J" A. r( N
4 Q2 b) c, F& w- \. n
, O% X% W$ p. t, r8 m8 w6 p3 ^
' y- ^' o. x) E- J' Y首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。


9 N& r: D0 A! D0 [1 V' m
添加DMA,模式选择循环模式。

还有改变一下定时器的频率！

其他几乎不做改变。

6 ]" U; Q* y- y
" y% w& Q8 ~- @' W. X. p$ d- \

1.   #define POINTS 256                        
   " Z7 V8 m3 ?3 `" s. I6 J5 Z8 S
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   9 S; Y, Z- d$ a' ^; N
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   ) q9 @/ L5 j! v& ]
5.   #define OFFSET 50  
   & x* E# d3 ^. U/ o- U0 n
6.   #define M_PI  3.14159265
   # o1 P& E2 w2 K, w9 y7 [
7.   
   8 t3 X* N/ y5 _; C3 d) v
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   # Z# B( j* |- ~5 ~6 `& |& c
10.   void SinInit(void)
    3 ?, q6 e7 E6 t9 ~9 K5 T) o
11. {  
    
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    2 A2 z5 E8 D. @7 ?; h) G
13.       {  
    
14.       double x = ((double)i / (POINTS - 1)) * 2 * M_PI;
    ) J/ h# e  d$ B# P7 l8 C/ [
15.       double sin_value = sin(x);  // 计算正弦值  
    ( R1 Q; E) P6 `; H, i
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    5 C" `# M9 @3 |) i
18.     }
    
19.   }

复制代码

计算一个正弦表。
3 {/ Q' q* G3 @. N- ?9 y  ?
+ c+ s1 I& J; B) j8 Q4 Y: T% R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。

! K% F' F; o* a$ A& Y! y9 I& y! I

测试一下正弦表，输出的是正弦信号。
1 R8 q" r" _8 J+ N* g
我们之后将正弦信号表导入DMA中。

# S3 ~5 S' z% g/ S5 h/ `$ `) F9 b

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

复制代码

  u) ~( ]( ~9 |3 Z3 t正弦表初始化，之后启动DMA传输，导入正弦信号。
9 ?) [2 h( \0 _$ U* i% h% g6 [4 f
6 h0 ^  g3 }0 a- N1 q' D
+ Z7 L5 `3 p; u& A, v- V4 |4 p! s; v
测试正弦信号成功。
1 p" H" S( I+ A2 B; [* ?( X
* X6 }* Q6 D: K- \5 K9 tFM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   + V% X% s  w0 ^5 i) o$ Q# \/ y
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
   ; O0 Z3 Z& H% d( h) f
6.   #define M_PI  3.14159265
   
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    3 Y7 l# A: ]: u  j( Q/ x; e+ W9 \
11. {  
    . i( y% z  V/ {. e  y; m* c6 |( X5 P
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    - Z1 j5 Q, P0 K- b: G, Q/ b" D
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  
    2 A0 u. H" w. Z9 |+ @% C* ^
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    
18.     }
    
19.   }

复制代码

拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。

8 E  L2 [2 C) z
, y7 o" q' \$ u! L

+ F4 d& V8 ^: y( G2 E2 J, Z转载自：电路小白
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  J" T; L1 X- @' M# Q
" |3 Q2 R% @7 [. M8 H- X4 z2 x
& |" J3 k9 o  ~

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?