原创 STM32 DAC的配置与使用

2019-10-16 13:49 435 1 2 分类: MCU/ 嵌入式 文集: 程序设计

STM32 的 DAC 模块(数字/模拟转换模块)是 12 位数字输入,电压输出型的DAC。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。


STM32 的 DAC 模块主要特点有:


① 2 个 DAC 转换器:每个转换器对应 1 个输出通道


② 8 位或者 12 位单调输出


③ 12 位模式下数据左对齐或者右对齐


④ 同步更新功能


⑤ 噪声波形生成


⑥ 三角波形生成


⑦ 双 DAC 通道同时或者分别转换


⑧ 每个通道都有 DMA 功能


使用库函数的方法来设置 DAC 模块的通道 1 来输出模拟电压,其详细设置步骤如下:


1)开启 PA 口时钟,设置 PA4 为模拟输入。


STM32F103ZET6 的 DAC 通道 1 在 PA4 上,所以,我们先要使能 PORTA 的时钟,然后设置 PA4 为模拟输入。DAC 本身是输出,但是为什么端口要设置为模拟输入模式呢?因为一但使能 DACx 通道之后,相应的 GPIO 引脚(PA4 或者 PA5)会自动与 DAC 的模拟输出相连,设置为输入,是为了避免额外的干扰。


使能 GPIOA 时钟:


RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE ); //使能 PORTA 时钟


设置 PA1 为模拟输入只需要设置初始化参数即可:


GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入


2)使能 DAC1 时钟。


同其他外设一样,要想使用,必须先开启相应的时钟。 STM32 的 DAC 模块时钟是由 APB1提供的,所以我们调用函数 RCC_APB1PeriphClockCmd()设置 DAC 模块的时钟使能。


RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE ); //使能 DAC 通道时钟


3)初始化 DAC,设置 DAC 的工作模式。


该部分设置全部通过 DAC_CR 设置实现,包括:DAC 通道 1 使能、DAC 通道 1 输出缓存关闭、不使用触发、不使用波形发生器等设置。这里 DMA 初始化是通过函数 DAC_Init 完成的:


void DAC_Init(uint32_t DAC_Channel, DAC_InitTypeDef* DAC_InitStruct)


参数设置结构体类型 DAC_InitTypeDef 的定义:


typedef struct


{


uint32_t DAC_Trigger; //设置是否使用触发功能


uint32_t DAC_WaveGeneration; //设置是否使用波形发生


uint32_t DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude; //设置屏蔽/幅值选择器,这个变量只在使用波形发生器的时候才有用


uint32_t DAC_OutputBuffer; //设置输出缓存控制位


}DAC_InitTypeDef;


实例代码:


DAC_InitTypeDef DAC_InitType;


DAC_InitType.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None; //不使用触发功能 TEN1=0


DAC_InitType.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生


DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;


DAC_InitType.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable ; //DAC1 输出缓存关闭


DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType); //初始化 DAC 通道 1


4)使能 DAC 转换通道


初始化 DAC 之后,理所当然要使能 DAC 转换通道,库函数方法是:


DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能 DAC1


5)设置 DAC 的输出值。


通过前面 4 个步骤的设置,DAC 就可以开始工作了,我们使用 12 位右对齐数据格式,所以我们通过设置 DHR12R1,就可以在 DAC 输出引脚(PA4)得到不同的电压值了。库函数的函数是:


DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);


第一个参数设置对齐方式,可以为 12 位右对齐 DAC_Align_12b_R,12 位左对齐DAC_Align_12b_L 以及 8 位右对齐 DAC_Align_8b_R 方式。第二个参数就是 DAC 的输入值了,这个很好理解,初始化设置为 0。


这里,还可以读出 DAC 的数值,函数是:


DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);



以下为代码:


//DAC通道1输出初始化

void Dac1_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

DAC_InitTypeDef DAC_InitType;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE ); //使能PORTA通道时钟

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE ); //使能DAC通道时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; // 端口配置

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4) ;//PA.4 输出高

DAC_InitType.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None; //不使用触发功能 TEN1=0

DAC_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=1

DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType); //初始化DAC通道1

DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC1

DAC_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

//vol:0~3300,代表0~3.3V

void Dac1_Set_Vol(u16 vol)

{

float temp=vol;

temp/=1000;

temp=temp*4096/3.3;

DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,temp);//12位右对齐数据格式设置DAC值

}

在使用的过程中,只需要调用 DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,temp);该函数就可以随意设定需要输出的电压值。


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curton 2019-10-16 21:09

学习了
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