今天和大家分享一下STM32U083的DAC实现过程。
一:DAC的基本知识介绍:
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。
二:DAC的特点
2.1、2个DAC转换器:每个转换器对应1个输出通道
2.2、8位或者12位单调输出
2.3、12位模式下数据左对齐或者右对齐
2.4、同步更新功能
2.5、 噪声波形生成
2.6、 三角波形生成
2.7、双DAC通道同时或者分别转换
2.8、 每个通道都有DMA功能
三:DAC模块内部的结构框图
从上图中,我们不难发现:VDDA和VSSA为DAC模块模拟部分的供电。Vref+则是DAC模块的参考电压。DAC_OUTx就是DAC的输出通道了(对应PA4或者PA5引脚)
DAC的转换过程:
不能直接对寄存器DAC DORx写入数据,任何输出到DAC通道x的数据都必须写入DAC DHRX寄存器(数据实际写入DAC DHR8Rx、DAC DHR12Lx、DAC DHR12Rx、DAC DHR8RD、DAC DHR12LD、或者DAC DHR12RD寄存器)。如果没有选中硬件触发(寄存器DAC CR1的TENx位置'0”),存入寄存器DAC DHRx的数据会在个APB1时钟周期后自动传至寄存器DAC DORx。如果选中硬件触发(寄存器DAC CR1的TENx位置’1’),数据传输在触发发生以后3个APB1时钟周期后完成。一旦数据从DAC_DHRx寄存器装入DAC_DORx寄存器,在经过时间tsETTLNG之后,输出即有效,这段时间的长短依电源电压和模拟输出负载的不同会有所变化。
DAC数据格式
根据选择的配置模式,数据按照下文所述写入指定的寄存器:单DAC通道x,有3种情况:
8位数据右对齐:用户须将数据写入寄存器DAC DHR8Rx[7:0]位(实际是存入寄存器DHRx[11:4]位)
12位数据左对齐:用户须将数据写入寄存器DACDHR12Lx[15:4]位(实际是存入寄存器DHRx[11:0]位)
12位数据右对齐:用户须将数据写入寄存器DAC DHR12Rx[11:0]位(实际是存入寄存器
DHRx[11:0]位)
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。
三:软件编写流程如下所示:
3.1 开始PA口的时钟,同时设置PA4为输入模式
3.2 使能DAC1时钟(由STM32cube 软件自动开启)
3.3 初始化DAC功能,同时设置DAC的工作模式
3.4 使能DAC的转换通道
3.5 设置DAC的输出值
四:STM32 cube MX 配置图如下所示:
五:软件代码如下:
DAC 初始化:
static void MX_DAC1_Init(void) { /* USER CODE BEGIN DAC1_Init 0 */ /* USER CODE END DAC1_Init 0 */ DAC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; /* USER CODE BEGIN DAC1_Init 1 */ /* USER CODE END DAC1_Init 1 */ /** DAC Initialization */ hdac1.Instance = DAC1; if (HAL_DAC_Init(&hdac1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /** DAC channel OUT1 config */ sConfig.DAC_SampleAndHold = DAC_SAMPLEANDHOLD_DISABLE; sConfig.DAC_Trigger = DAC_TRIGGER_T1_TRGO; sConfig.DAC_OutputBuffer = DAC_OUTPUTBUFFER_DISABLE; sConfig.DAC_ConnectOnChipPeripheral = DAC_CHIPCONNECT_EXTERNAL; sConfig.DAC_UserTrimming = DAC_TRIMMING_FACTORY; if (HAL_DAC_ConfigChannel(&hdac1, &sConfig, DAC_CHANNEL_1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN DAC1_Init 2 */ /* USER CODE END DAC1_Init 2 */ }
定时器初始化
static void MX_TIM1_Init(void) { /* USER CODE BEGIN TIM1_Init 0 */ /* USER CODE END TIM1_Init 0 */ TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; /* USER CODE BEGIN TIM1_Init 1 */ /* USER CODE END TIM1_Init 1 */ htim1.Instance = TIM1; htim1.Init.Prescaler = 0; htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim1.Init.Period = 0x7ff; htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim1.Init.RepetitionCounter = 0; htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; if (HAL_TIM_Base_Init(&htim1) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim1, &sClockSourceConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE; sMasterConfig.MasterOutputTrigger2 = TIM_TRGO2_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim1, &sMasterConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } /* USER CODE BEGIN TIM1_Init 2 */ /* USER CODE END TIM1_Init 2 */ }
实物测试如下: