STM32cubemx教程 DAC+TIM+DMA

Posted 2022-11-26 四臂西瓜

DAC+TIM+DMA

前言

本文主要讲解定时器触发DAC去输出任意信号，DMA负责数据数据搬移。

所需工具：

• 开发板:STM32F103RCT6
• STM32CubeMX
• IDE: Keil-MDK

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文章目录

• DAC+TIM+DMA
• • 前言
  • 什么是DAC
  • 模式简介
  • 工程建立
  • • 时钟配置
    • DAC配置
    • 定时器配置
  • 代码编写
  • 硬件连接
  • 运行结果
  • 后记

什么是DAC

【讲座】ADC和DAC(模数和数模转换器)（ADC and DAC (Analog to Digital And Digital to Analog ）_哔哩哔哩_bilibili

可以参考下面这篇前辈的文章【STM32】HAL库 STM32CubeMX教程十—DAC_Z小旋-CSDN博客_hal库dac

我后面有时间再用一种面向初学者的语言讲一讲。目前先参考上面的文章吧。

模式简介

​ DAC+TIM+DMA输出交流信号是电赛中输出任意波形的技术。一般用于输出几十k的低频信号。高频信号需要使用FPGA。

​ F1的DAC支持许多触发信号，这里选择TIM3的TRGO事件作为触发信号，其中TRGO选择更新时间来引起。

工程建立

时钟配置

DAC配置

​ 下面介绍下界面选项：

• MODE

  • OUT1 Configuration：使能DAC通道1输出
  • OUT2 Configuration：使能DAC通道2输出

• DAC Out1 Settings

  • Output Buffer：输出缓存

    Enable：使能输出缓存，DAC的输出阻抗会降低，无需外部运放即可直接驱动外部负载。但是输出的电压没法低于20mv。如果不需要输出小于20mv的信号，一般开启输出缓存。

    disable：不使能输出缓存，那么DAC可以输出低于20mv的信号。

  • Trigger：触发源选择。支持的触发源如下

    

  • Wave generation mode：

    Disabled：关闭波形发生器。一般关闭。

    Triangle wave generation：使能三角波发生器。

    Noise wave generation：使能噪声波形发生器。

    如果想玩一玩这个模式，可以参考下面这篇前辈的文章【STM32】HAL库 STM32CubeMX教程十—DAC_Z小旋-CSDN博客_hal库dac

    这里选择使能DAC通道1的输出，选择TIM2的TRGO触发。因为要演示低于20mv的信号，不打开输出缓存。

    

开启DAC的DMA，选择工作在Circular循环模式。循环和normal的区别如下:

• Circular：循环模式，当DMA搬运完成一组数据后，会回到这组数据的起始位置，再次开启搬运，不断循环。DAC要输出连续的波形，就需要不断搬移。
• Normal：正常模式，DMA搬运完一组数据后，就不再搬运了。如果让DAC的DMA工作在这个模式它的波形就只有一个周期。

假如说我数据是一组正弦波。那么两个模式下，DAC输出的波形如图。

定时器配置

刚刚DAC的触发源选择的TIM2，这里使能TIM2，触发信号为更新信号。触发频率设置成1M。$$\frac{72M}{72}=1M$$

1M是DAC的最大更新速度，DAC从一个电压变成另外一个电压最大速度为1M，也就是1us。

实际可以可以超频的。最大频率待补充

代码编写

​ 用一百个点，组成正弦。stm32的DAC是12位DAC，也就是可以输入的数字量为0~4095。分别对应0-3.3V。

const uint16_t Sine12bit[100]=	0x0800,0x0881,0x0901,0x0980,0x09FD,0x0A79,0x0AF2,0x0B68,0x0BDA,0x0C49,
0x0CB3,0x0D19,0x0D79,0x0DD4,0x0E29,0x0E78,0x0EC0,0x0F02,0x0F3C,0x0F6F,	0x0F9B,0x0FBF,0x0FDB,0x0FEF,0x0FFB,0x0FFF,0x0FFB,0x0FEF,0x0FDB,0x0FBF,
0x0F9B,0x0F6F,0x0F3C,0x0F02,0x0EC0,0x0E78,0x0E29,0x0DD4,0x0D79,0x0D19,
0x0CB3,0x0C49,0x0BDA,0x0B68,0x0AF2,0x0A79,0x09FD,0x0980,0x0901,0x0881,
0x0800,0x077F,0x06FF,0x0680,0x0603,0x0587,0x050E,0x0498,0x0426,0x03B7,	0x034D,0x02E7,0x0287,0x022C,0x01D7,0x0188,0x0140,0x00FE,0x00C4,0x0091,
0x0065,0x0041,0x0025,0x0011,0x0005,0x0001,0x0005,0x0011,0x0025,0x0041,
0x0065,0x0091,0x00C4,0x00FE,0x0140,0x0188,0x01D7,0x022C,0x0287,0x02E7,
0x034D,0x03B7,0x0426,0x0498,0x050E,0x0587,0x0603,0x0680,0x06FF,0x077F,
;

​ 接下来开启输出即可。HAL_TIM_Base_Start是开启定时器2，定时器2开起来后，才会产生TRGO触发信号去触发DAC更新数据。放在DAC开启前后都行，如果放在DAC后面，DAC开启后，由于没用定时器的触发不会输出，只有等到定时器开启了才输出。

​ HAL_DAC_Start_DMA用于开启DAC输出。它的参数含义如下：

参数	含义
&hdac	固定的，DAC对象。因为只有一个DAC，所以不分DAC1,2。
DAC_CHANNEL_1	DAC的通道，我们这里开启的是通道1
(uint32_t*)Sine12bit	数据的源地址
100	数据的个数
DAC_ALIGN_12B_R	数据右对齐，基本上固定

HAL_TIM_Base_Start(&htim2);//开启定时器2
HAL_DAC_Start_DMA(&hdac,DAC_CHANNEL_1,(uint32_t*)Sine12bit,100,DAC_ALIGN_12B_R);//开启输出

硬件连接

引脚	连接对象	释义
PA4	示波器	示波器的正极输入

运行结果

​ TIM2的触发频率为1M，我们在设置DAC数据Sine12bit时，用100个点描述一个正弦周期。计算后的频率为$$\frac{1M}{100}=10k$$

​ 读者可以尝试更改Sine12bit的内容来改变DAC输出的波形，注意观察频率，幅度，深入理解这其中的关系。

后记

本文章收录于：

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配套程序：

DAC+TIM+DMA例程 0积分下载