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目錄

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前言

一、基礎(chǔ)知識(shí)

二、程序設(shè)計(jì)

總結(jié)

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前言

DAC是將數(shù)字量轉(zhuǎn)化成模擬量的器件，我們可以通過編程來實(shí)現(xiàn)輸出某個(gè)特定的電壓值，也就是模擬量。STM32G4內(nèi)部集成了一個(gè)DAC模塊，我們通過對(duì)STM32的編程就可以實(shí)現(xiàn)在它的特定的管腳上輸出一個(gè)特定的電壓，當(dāng)然這個(gè)電壓是可以通過我們的程序進(jìn)行變化的，比如我們可以讓他輸出一個(gè)三角波或者正弦波都是可以的，只要在0-3.3V的范圍之內(nèi)就可以。當(dāng)然，DAC輸出也會(huì)受限于內(nèi)部DAC器件的位數(shù)和精度。

一、基礎(chǔ)知識(shí)

首先我們要了解一下STM32的哪個(gè)管腳可以作為DAC輸出來使用，我們可以打開數(shù)據(jù)手冊(cè)，在第四章管腳描述的部分找到管腳定義，搜索DAC就可以找到。

PA4可以作為DAC1的輸出1通道，PA5可以作為DAC1的輸出2通道，所以PA4、PA5就是我們這個(gè)芯片的DAC輸出管腳。

對(duì)應(yīng)的開發(fā)板上有一個(gè)J3的排針，也就是我們的拓展接口。我們通過對(duì)PA4、PA5的排針進(jìn)行電壓測(cè)量就可以知道我們編程的正不正確（通過萬用表或者示波器）。

我們?cè)倏匆幌聟⒖际謨?cè)中關(guān)于DAC的基本描述，可以看到它是一個(gè)12位的DAC，也就是可以輸出的數(shù)字量的范圍是0-4095，即0-FFF。它也可以配置成8位。在12位模式下，數(shù)據(jù)可以配置成左對(duì)齊或者右對(duì)齊，也就是要用兩個(gè)字節(jié)來對(duì)它進(jìn)行輸出控制（因?yàn)?<12<16），如果是左對(duì)齊的話就是FFF0，如果是右對(duì)齊就是0FFF，我們一般是用右對(duì)齊，這樣它的范圍就是0-0FFF，也就是0到4095。（如果是左對(duì)齊，就是0000，0010-FFF0，就不是很方便，所以我們推薦用右對(duì)齊）。然后，DAC有兩個(gè)輸出通道，每個(gè)通道有自己獨(dú)立的轉(zhuǎn)換器，在雙DAC通道模式下，轉(zhuǎn)換可以獨(dú)立發(fā)生也可以同時(shí)發(fā)生，這個(gè)看我們的編程，可以讓他同時(shí)輸出也可以單獨(dú)輸出。

然后我們主要看一下DAC的特性：

• 有四個(gè)DAC接口，每個(gè)最多兩個(gè)輸出通道（我們這個(gè)芯片版本是閹割版本，因?yàn)楣苣_太少）
• 可以設(shè)置左對(duì)齊或者右對(duì)齊的12位模式（只選右對(duì)齊就可以了）
• 可以同步更新（我們也不需要用到）
• 內(nèi)置噪聲波形和三角波形的發(fā)生
• 內(nèi)置鋸齒波的發(fā)生
• 雙通道可以同時(shí)輸出也可以獨(dú)立輸出
• 可以用到DMA（用不到）
• 可以由外部觸發(fā)輸出，也可以由軟件控制輸出
• DAC輸出模式由buffered模式和unbuffered模式（緩存機(jī)制：來一連串指令可以逐個(gè)輸出，unbuffered模式則只輸出最后一個(gè)，我們一般工作在buffered模式）
• ……

這部分最關(guān)鍵的就是要知道我們的DAC的接口PA4、PA5，以及它是12位的右對(duì)齊。

二、程序設(shè)計(jì)

這部分主要就是講如何在STM32上編程控制DAC的兩個(gè)管腳輸出電壓，并且這個(gè)電壓我們的程序是可以控制的。

首先我們看一下程序設(shè)計(jì)步驟：

1.將“模板”用CubeMX生成代碼

2.配置DAC輸出的IO口：PA4->DAC1_OUT1，PA5->DAC1_OUT2

3.DAC輸出模式：輸出到外部引腳（connected to external pin）

4.將dac.c和dac.h移植到“編程工程”

• main.c包含dac.h
• 添加DAC相關(guān)的HAL庫驅(qū)動(dòng)文件
• 在conf.h文件中啟動(dòng)DAC模塊
• DAC1初始化（MX_DAC1_Init）
• 調(diào)用HAL_DAC_SetValue和HAL_DAC_Start函數(shù)編寫程序

如圖配置引腳：

設(shè)置外部引腳輸出（不用勾選外部觸發(fā)，用軟件輸出就可以了）：

其他的不需要配置，保持默認(rèn)就可以了。然后我們生成代碼。有的人可能會(huì)問DAC要不要配置時(shí)鐘，我們這里是不需要的，用系統(tǒng)時(shí)鐘就可以了，因?yàn)镈AC的觸發(fā)主要是通過外部觸發(fā)或者內(nèi)部軟件觸發(fā)，所以時(shí)鐘是不需要進(jìn)行配置的。

生成代碼后我們就可以把DAC進(jìn)行移植，這個(gè)步驟我們之前已經(jīng)進(jìn)行過很多次了，程序設(shè)計(jì)步驟中寫的也很詳細(xì)，就不細(xì)說了。

然后我們就可以用HAL_DAC_SetValue()和HAL_DAC_Start()來編寫程序生成電壓。HAL_DAC_SetValue()有四個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是DAC的處理結(jié)構(gòu)體，直接寫&hadc1就行了。第二個(gè)參數(shù)是它的通道，DAC_CHANNEL_1或者DAC_CHANNEL_2。第三個(gè)參數(shù)是對(duì)齊方式，我們前面說到是用12位右對(duì)齊，所以是DAC_ALIGN_12B_R。第四個(gè)是輸入的數(shù)據(jù)（0-4095）。4095對(duì)應(yīng)的就是3.3V，如1365對(duì)應(yīng)的就是1.1V 。

這些參數(shù)的定義都是可以在函數(shù)定義里面找到的，如果考場(chǎng)上記不住就直接到定義里找。

例如：

HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,1365)

就是在PA4上輸出1365的模擬電壓1.1V（因?yàn)?095/3=1365）

設(shè)置完DAC的值后要啟動(dòng)一下HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1)，這個(gè)參數(shù)只需要寫一個(gè)是哪個(gè)結(jié)構(gòu)體和哪個(gè)通道就可以了。

void DAC_Process(void)
{HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,1365);HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1);//PA4輸出1.1VHAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_12B_L,2730);HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2);//PA5輸出2.2V
}while (1)
{DAC_Process();
}

需要注意的是我們DAC是先設(shè)值再啟動(dòng)，不同于ADC是先啟動(dòng)再設(shè)值。

當(dāng)然，上面這個(gè)程序我們也可以這樣寫：

u8 dac_val1,dac_val2;
void DAC_Process(float dac_volt1,dac_volt2)
{dac_val1=dac_volt1/3.3f*4095;dac_val2=dac_volt2/3.3f*4095;HAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_L,dac_val1);HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_1);//PA4輸出1.1VHAL_DAC_SetValue(&hdac1,DAC_CHANNEL_2,DAC_ALIGN_12B_L,dac_val2);HAL_DAC_Start(&hdac1,DAC_CHANNEL_2);//PA5輸出2.2V
}while (1)
{DAC_Process(1.1f,2.2f);
}

這樣調(diào)用的時(shí)候直接輸入需要的電壓就行了。

總結(jié)

這一節(jié)的重點(diǎn)在于要知道DAC的接口PA4、PA5，以及它是12位的右對(duì)齊，知道要配置外部引腳輸出，還要會(huì)寫HAL_DAC_SetValue()和HAL_DAC_Start()的程序。