STM32 基DMA的DAC波形发生器

Posted 2020-11-01 Geek-wireless

DAC是STM32系列的一个基本外设，可以将数字信号转化成模拟信号，这次我将使用DAC来输出一个特定波形。

首先确定工作方法，由于我目前在做的简易示波器在输出波形的同时还需要显示输入信号，所以不能占用太多CPU时间，于是就选用了基于DMA的ADC。

使用DMA只需告诉DMA外设它要怎么搬移数据就可以处理其他事。

 

首先定义一下

#define DAC_DHR12R1    (u32)&(DAC->DHR12R1)   //DAC DATA buff

作为DMA的外设数据地址

 

首先是初始化输出管脚

DAC1对应PA4

void Wave_GPIO_Config(void)//DAC!-------PA5
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;      
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4 ; 
    GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4)  ;  
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);      
}

需要注意的是，ST官方文档上的说明

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)。

 

然后是DAC外设的初始化

void Wave_DAC_Config( void)
{
    DAC_InitTypeDef            DAC_InitStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);
     
    DAC_StructInit(&DAC_InitStructure);    
    DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生器
    DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable; 
    DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T2_TRGO;//TIM2 Trigger
    DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);
    DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);   
    DAC_DMACmd(DAC_Channel_1, ENABLE); 
}

DAC_OutputBuffer，即是否使用输出缓存。输出缓存的功能主要用来减小输出阻抗，是STM32的DAC无需外部运放就可以直接驱动负载。（一般不用，因为不确定要求

使用TIM2来触发一次DAC，DAC的输出缓存有两个，一个是DAC_DORx ，用户不能直接写入，另一个是DAC_DHRx （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 ，存入寄存器DAC_DHRx的数据会在
一个APB1时钟周期后自动传至寄存器DAC_DORx。如果选中硬件触发 ，数据传输在触发发生以后3个APB1时钟周期后完成。

下面是TIM初始化，TIM的工作决定了DMA与DAC的工作频率

void Wave_TIM_Config(u32 Wave1_Fre)//TIM2 Init
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef    TIM_TimeBaseStructure;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;   
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; 
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = Wave1_Fre;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);
}

默认情况下TIM的时钟频率为36Mhz,经过分频为36M/((Prescaler+1)*ClockDivision)。

当计数溢出时就会产生触发事件，TIM_TRG

接着是DMA的初始化

void Wave_DMA_Config(uint16_t* wave)//DMA2
{                  
    DMA_InitTypeDef            DMA_InitStructure;
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);
     
    DMA_StructInit( &DMA_InitStructure);      
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//peripherals  to memory
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DAC_DHR12R1;
     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)wave;

     DMA_Init(DMA2_Channel3, &DMA_InitStructure);
     DMA_Cmd(DMA2_Channel3, ENABLE);

}

对于DMA要搞清楚要搬的数据的地址在哪，要搬到哪，这里要搬的数据在存储器中，地址为(uint32_t)wave，外设地址为DAC_DHR12R1，是从内存到外设，所以工作模式为

DMA_DIR_PeripheralDST，为双向传输，禁止M2M，存储至存储。触发源为TIM2

最后为总体调用

void Wave_Init(uint16_t* wave)
{
  Wave_GPIO_Config();             
  Wave_TIM_Config(3000);            //72000000/3000=24000 points per second
  Wave_DAC_Config();              
  Wave_DMA_Config(wave);              
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);             
}

总结：多看官方文档，程序分段写函数