【STM32】DAC数字模拟转换
本篇博客重点在于标准库函数的理解与使用，搭建一个框架便于快速开发
目录
前言
DAC简介
DAC配置
DAC时钟使能
GPIO初始化
DAC配置
DAC使能
读写DAC值
驱动代码
MyDAC.h
MyDAC.c
main.c
前言
大容量的STM32F101xx和STM32F103xx产品才有DAC外设
大容量产品是指闪存存储器容量在256K至512K字节之间的STM32F101xx和STM32F103xx微控制器。
DAC简介
数字/模拟转换模块(DAC)是12位数字输入（0~4096），电压输出的数字/模拟转换器。DAC可以配置为8位 或12位模式，也可以与DMA控制器配合使用。DAC工作在12位模式时，数据可以设置成左对齐 或右对齐。DAC模块有2个输出通道，每个通道都有单独的转换器。在双DAC模式下，2个通道可以独立地进行转换，也可以同时进行转换并同步地更新2个通道的输出。DAC可以通过引脚输入参考电压VREF+以获得更精确的转换结果
单个DAC通道的框图
DAC配置
DAC时钟使能
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE); GPIO初始化
GPIO的其它参数的理解可以阅读下方博客，这里不再赘述。
【STM32】GPIO和AFIO标准库使用框架_stm32中afio口-CSDN博客
注意： 一旦使能DACx通道，相应的GPIO引脚(PA4或者PA5)就会自动与DAC的模拟输出相连 (DAC_OUTx)。为了避免寄生的干扰和额外的功耗，引脚PA4或者PA5在之前应当设置成模拟输入(AIN)
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //输出速度，输入无用GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);DAC配置
波形生成
指定DAC是否产生噪声波或三角波，或不产生波。
DAC_InitType.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生触发功能
DAC_InitType.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None; //1.DAC_Trigger_None：一旦DAC1_DHRxxxx寄存器被加载，转换将自动进行，而不是由外部触发器进行
//2.选择外部触发，定时器TRGO或EXTI_9事件
//3.DAC_Trigger_Software:转换由软件触发器启动，用于DAC通道
注意：如果要产生噪声，三角波，则必须使能DAC触发，即设DAC_CR寄存器的TENx位为’1’。
TSEL2[2:0]，该3位只能在TEN2 = 1(DAC通道2触发使能)时设置，即DAC通道1触发使能后才可选择DAC通道1的外部触发事件
调用这个参数时，标准库函数内已经配置好了
设置屏蔽/幅值选择器
指定噪声波产生的LFSR掩码或DAC通道的最大幅度三角形产生。
失能DAC输出缓存
DAC集成了2个输出缓存，可以用来减少输出阻抗，无需外部运放即可直接驱动外部负载。每个 DAC通道输出缓存可以通过设置DAC_CR寄存器的BOFFx位来使能或者关闭
DAC_InitTypeDef DAC_InitType; DAC_InitType.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None; //不使用触发功能 TEN1=0DAC_InitType.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;//屏蔽、幅值设置DAC_InitType.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable ; //DAC1输出缓存关闭 BOFF1=1DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitType); //初始化DAC通道1DAC使能
将DAC_CR寄存器的ENx位置’1’即可打开对DAC通道x的供电。经过一段启动时间tWAKEUP， DAC通道x即被使能。
注意： ENx位只会使能DAC通道x的模拟部分，即便该位被置’0’，DAC通道x的数字部分仍然工作
DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC1读写DAC值
根据对DAC_DHRyyyx寄存器的操作，经过相应的移位后，写入的数据被转存到DHRx寄存器中 (DHRx是内部的数据保存寄存器x)。随后，DHRx寄存器的内容或被自动地传送到DORx寄存器，或通过软件触发或外部事件触发被传送到DORx寄存器。
DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0); //12位右对齐数据格式设置DAC值 0~4096DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);//读取前面设置DAC的值 DAC输出电压
数字输入经过DAC被线性地转换为模拟电压输出，其范围为0到VREF+（一般为3.3V）。
任一DAC通道引脚上的输出电压满足下面的关系： DAC输出 = VREF x (DOR / 4095)。
驱动代码
MyDAC.h
#ifndef __MYDAC_H
#define __MYDAC_H void MyDAC_Init(void);
void MyDAC_SetVol(float voltage);#endifMyDAC.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MyDAC.h"//DAC通道1输出初始化
void MyDAC_Init(void)
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);DAC_InitTypeDef DAC_InitType; DAC_InitType.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None; //不使用触发功能 TEN1=0DAC_InitType.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;//屏蔽、幅值设置DAC_InitType.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable ; //DAC1输出缓存关闭 BOFF1=1DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitType); //初始化DAC通道1DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC1DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0); //12位右对齐数据格式设置DAC值}//设置通道1输出电压
//voltage:0~3.3V
void MyDAC_SetVol(float voltage)
{uint16_t temp;temp = voltage * 4096 / 3.3;DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, temp);//12位右对齐数据格式设置DAC值
}main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "MyDAC.h"
#include "adc.h"
#include "OLED.h"uint16_t adcx;
float temp;
uint8_t t=0;
uint16_t dacval=0;
uint8_t key;int main(void)
{ delay_init(); //延时函数初始化 KEY_Init(); //初始化按键程序Adc_Init(); //ADC初始化MyDAC_Init(); //DAC初始化OLED_Init(); OLED_ShowString(1, 1, "DAC VAL:"); OLED_ShowString(2, 1, "DAC:0.000V"); OLED_ShowString(3, 1, "ADC:0.000V");DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);//初始值为0 while(1){t++;key = KEY_Scan(0); if(key == WKUP_PRES){ if(dacval < 4000)dacval+=200;DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值 }else if(key == KEY1_PRES) {if(dacval > 200) dacval-=200;else dacval = 0;DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, dacval);//设置DAC值}if(t==10||key == KEY1_PRES||key == WKUP_PRES) //WKUP/KEY1按下了,或者定时时间到了{ adcx = DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);//读取前面设置DAC的值OLED_ShowNum(1, 9, adcx, 4); //显示DAC寄存器值temp = (float)adcx*(3.3/4096); //得到DAC电压值adcx = temp;OLED_ShowNum(2, 5, temp, 1); //显示电压值整数部分temp-=adcx;temp*=1000;OLED_ShowNum(2, 7, temp, 3); //显示电压值的小数部分adcx = Get_Adc_Average(ADC_Channel_1, 10); //得到ADC转换值 temp = (float)adcx * (3.3 / 4096); //得到ADC电压值adcx = temp;OLED_ShowNum(3, 5, temp, 1); //显示电压值整数部分temp-=adcx;temp*=1000;OLED_ShowNum(3, 7, temp, 3); //显示电压值的小数部分LED0=!LED0; t = 0;} delay_ms(10); }
}