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。
- Z1 l' n1 G, F
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。

; Q# E1 l+ G/ ^( d' A$ z1 C3 j

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。
2 ]5 C" m2 o2 k. ^/ g, J
: R* L( g/ r. X. I- ]0 T) Q+ B/ D8 {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。

CubeMX配置
0 X* `* B2 F) M4 A* H) I


& }) E0 i3 I, G2 B在DAC通道中开启DAC，在F407ZGT6中DAC1对应PA4,DAC2对应PA5。
1 j9 C+ r. S4 n7 V- a: u2 }, ?

" d3 D; g5 c) {$ @; C
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）。
3 A1 X: w0 b: R
如果选择触发的话是从缓存区写入数据。
% S% q& U' `% L% a6 J. e
2 x* a7 O# k3 L
& c) m8 X; @" P2 e) x
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。

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）

0 C# Z. S, p" c/ ^5 U; s" P但是相比于之前的，需要更改一些设置，首先是DMA的设置

) Q; v2 y' T4 Y* O
4 B/ G0 s6 }" l- l- ^* k
/ k# Y! y  z/ z/ P% W" d! C, @# J' L8 g这里设置单词请求，而不是循环模式防止数据跑飞掉。

  g( G8 K: |5 i( a4 L1 E; i% u

1.   MX_GPIO_Init();
   
2.   MX_DMA_Init();
   * h. t. t, ]$ ^$ O3 B
3.   MX_ADC1_Init();
   
4.   MX_DAC_Init();
   ) V; ~# }8 R+ r
5.   MX_USART1_UART_Init();
   - F! |* a) |/ V1 F1 G8 o; J
6.   MX_TIM1_Init();
   
7.   MX_TIM2_Init();
   
8.   /* USER CODE BEGIN 2 */
   # Z6 b2 j$ t* i) u5 s: q! R: X% [
9.   HAL_TIM_PWM_Start(&htim1, TIM_CHANNEL_1);        //用来触发adc采样
   " a/ B9 ~0 r$ J- b% b; ~: F
10.   HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    : |" i$ p' D0 E
11.   HAL_DAC_Start(&hdac,DAC_CHANNEL_1);
    
12.   /* USER CODE END 2 */
    
13. 
    
14.   /* Infinite loop */
    ' L9 B! N% ~6 O% u- f+ O" G
15.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    " u8 l0 m5 I' P/ ^0 z9 l- o1 v
16.   while (1)
    
17.   {
    ( c6 Z8 t% \; o; u6 s# r
18.     /* USER CODE END WHILE */
    
19. 
    8 J6 H6 }* B) b& H  A
20.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    
21.     if(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0))
    
22.     {
    6 O- c6 Q) R+ {8 U. n+ E
23.       HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)AD_Value, ADLenth);//开启ADC
    
24. 
    * A5 n" E' s" S( x
25.       HAL_Delay(20);
    
26.       
    
27.       while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA,GPIO_PIN_0));
    6 v" z+ _6 r) X5 ^2 k
28.       HAL_Delay(1000);
    
29.       for(int i = 0;i<ADLenth;i++)
    
30.       {
    8 L* w. c% s9 S% s2 `# I
31.         printf("A:%d\r\n",AD_Value[i]);
    
32.       }
    
33.       
    8 X" S$ j3 E- F+ v
34.       
    
35.     }
    
36.   }
    
37.   /* USER CODE END 3 */
    
38. }

复制代码

) H, m! l3 _/ y) [% @1 T$ G
我们编写一段代码。
/ s2 U4 s: S5 s, Z2 W
$ X6 }6 C7 f/ b3 g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。

/ Z! h7 _$ ]; p6 l9 E" P( M2 P; v6 ]

可以看到，我们按下按键之后，ADC的值会呈阶梯状上升。
! V$ n6 C7 O+ {) X4 `1 v
三角波发生器


8 v3 s5 B! _" H5 E' Q0 ^
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。
3 h: ~# J& ~( l$ l; O

; k& J! _; ]. w* `" P( }* f% \: n
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。
/ Y) ]5 o6 P$ Z2 g$ x/ g


定时器设置好时间之后，设置触发事件。
) D$ C; U: V5 a+ e& V$ ~/ p* s& N
0 p9 b( C# M" H% {7 f  p! d
4 g7 C! x" E7 s
' _% B* ?2 ~) m2 q7 \/ ?6 u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：
" N% z1 K* A/ {) E5 {
# m4 _, D& l; G  Y# A6 F- ^' S# M定时器频率/分频系数+1/Period/三角波最大值/2

- ~" Q5 @% Y+ G+ {; z7 C0 x

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
   5 l+ a" m) i% Y- V2 z# k# O
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

复制代码

# R* J) @# D# D5 J* q
正弦波发生器
7 m: r* R& s- T* G0 H
8 R9 g+ ?- W7 t) X6 \$ Y& M

首先是定时器触发（方便控制频率）。但是关闭波形发生器。
! w; e' a& X' J) `% ~# @6 s


添加DMA,模式选择循环模式。
8 Y: M7 j- c# D/ w9 H! {
3 _) s: [8 p8 x/ m! r还有改变一下定时器的频率！

其他几乎不做改变。


4 J3 ?3 [; O7 t0 X% s

1.   #define POINTS 256                        
   
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   + ]1 ~6 P; O+ o# L
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   2 _; c6 d1 M: P: `& S& d: G
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   0 m4 Q$ N& x8 W
5.   #define OFFSET 50  
   ; n+ _+ p+ Q& S5 C6 E/ d8 P
6.   #define M_PI  3.14159265
   ) Z7 h, C& o: K3 }
7.   
   
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   # H8 A: x/ D7 m3 ?
9.   int SinWave[POINTS];
   ) W) v. B) O! h6 I
10.   void SinInit(void)
    1 f; F9 o2 N! s: ], V$ s! `
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  
    ! d, [: M2 r- Y- b# ]' ?8 f5 X8 I
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    / m: q6 @# a7 b5 N9 m) {
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    ; [/ \9 k- Q8 b1 {
18.     }
    5 i5 w2 ?, f+ E- K! D! h
19.   }

复制代码

  T7 N8 \/ k3 r: `' }计算一个正弦表。

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。
* m3 g) s: D2 O9 q- E# U
/ ~" v7 T, E$ B  N# l

测试一下正弦表，输出的是正弦信号。
1 x, J5 T! L6 D$ R) F- i2 S
8 l& u  A6 s5 e' F4 J! I1 M4 d我们之后将正弦信号表导入DMA中。

1.   SinInit();
   ; I5 N/ H3 Z  \+ ^" Q7 P7 h
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。
8 R" G7 h3 M* R2 N& E
FM调制

1.   #define POINTS 1024                        
   5 Z% H: Q9 G3 p! ]9 p* ]6 |3 M
2.   #define MIN_VALUE 50                        
   * F, K. u" [; q9 H
3.   #define MAX_VALUE 650                        
   # N! T: x1 T1 }/ q
4.   #define SCALE ((MAX_VALUE - MIN_VALUE) / 2.0)  
   
5.   #define OFFSET 50  
   - ], Z8 l/ L& y( R4 b+ ~9 v" |
6.   #define M_PI  3.14159265
   6 e% ^. s3 g" O; U. l3 l
7.   
   9 s% z6 a! U, R; r3 x7 A! Q7 A( }
8.   uint16_t SinWaveInt[POINTS];
   
9.   int SinWave[POINTS];
   
10.   void SinInit(void)
    9 y9 V1 l3 |1 P% x2 |
11. {  
      V9 e. G0 W3 W8 U4 H& h  s
12.      for (int i = 0; i < POINTS; i++)
    
13.       {  
    
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  
    
16.       SinWave[i] = (int)((sin_value + 1) * SCALE + OFFSET);
    5 ]  X* v6 h2 L* L% d
17.       SinWaveInt[i] = (uint16_t)SinWave[i];  
    ' ]( A  ~: ^3 Z" x4 H
18.     }
    " ]+ }9 ]1 S; W; q- b/ I
19.   }

复制代码

; G! ~/ e( w3 O拓宽点数，加上载波，即可构成FM调制信号。

& r, W8 Y  ?+ k- u! B/ }  R/ l


6 K+ V% W2 l9 c( I& @; X, B- z转载自：电路小白
; r3 m$ g0 S5 J9 j1 E如有侵权请联系删除
9 P! H* B( W3 o3 z* V6 G

资料不错，值得参考学习。

dac+dma?