目錄：

• 一、DAC原理
• • 1.DAC定義
  • 2.STM32DAC簡介
  • 3.STM32DAC工作原理
• 二、STM32DAC庫函數配置
• 參考資料

一、DAC原理

1.DAC定義

? DAC是Digital-to- Analog Converter的縮寫，數字/模擬轉換模塊的簡稱，它的作用就是把輸入的數字編碼，轉換成對應的模擬電壓輸出，它的功能與ADC相反。

2.STM32DAC簡介

? 數字/模擬轉換模塊(DAC)是12位數字輸入，電壓輸出的數字/模擬轉換器。DAC可以配置為8位或12位模式，也可以與DMA控制器配合使用。DAC工作在12位模式時，數據可以設置成左對齊或右對齊。DAC模塊有2個輸出通道，每個通道都有單獨的轉換器。在雙DAC模式下，2個通道可以獨立地進行轉換，也可以同時進行轉換并同步地更新2個通道的輸出。DAC可以通過引腳輸入參考電壓VREF+以獲得更精確的轉換結果。
? 主要功能特點如下：
? ● 2個DAC轉換器：每個轉換器對應1個輸出通道
? ● 8位或者12位單調輸出
? ● 12位模式下數據左對齊或者右對齊
? ● 同步更新功能
? ● 噪聲波形生成
? ● 三角波形生成
? ● 雙DAC通道同時或者分別轉換
? ● 每個通道都有DMA功能
? ● 外部觸發轉換
? ● 輸入參考電壓VREF+
? STM32DAC結構框圖如下：

3.STM32DAC工作原理

（1）電源、參考電壓及輸出通道
? VDDA和VSSA為DAC模塊模擬部分的供電；VREF+則是DAC模塊的參考電壓。

? DAC_OUTx就是DAC的輸出通道了。

（2）DAC轉換及輸出
? 數字至模擬轉換器x是DAC核心部件，它以VREF+作為參考電源，以DAC 的數據寄存器“DORx”的數字信號作為輸入，經過它轉換得的模擬信號由“DAC_OUTx”通道輸出。但是，用戶不能直接對寄存器DAC_DORx寫入數據，任何輸出到DAC通道x的數據都必須寫入DHRx寄存器。

◆ DHR相關寄存器
? ? 用戶寫入的數據保持寄存器：
? ? 單DAC通道模式：總共有6個DAC_DHRyyyx寄存器
? ? ? ● DAC通道x的12位右對齊數據保持寄存器 DAC_DHR12Rx （x=1、2）
? ? ? ● DAC通道x的12位左對齊數據保持寄存器 DAC_DHR12Lx （x=1、2）
? ? ? ● DAC通道x的8位右對齊數據保持寄存器 DAC_DHR8Rx （x=1、2）
? ? 雙DAC通道模式：總共有3個DAC_DHRyyyD寄存器
? ? ? ● 雙DAC的12位右對齊數據保持寄存器 DAC_DHR12RD
? ? ? ● 雙DAC的12位左對齊數據保持寄存器 DAC_DHR12LD
? ? ? ● 雙DAC的8位右對齊數據保持寄存器 DAC_DHR8RD
? 內部的數據保存寄存器x
? ● 內部的數據保存寄存器1：DHR1
? ● 內部的數據保存寄存器2：DHR2
◆ DAC數據格式
? 根據選擇的配置模式，數據按照下文所述寫入指定的寄存器：
? ● 單DAC通道x，有3種情況：
? ? ─ 8位數據右對齊：用戶須將數據寫入寄存器DAC_DHR8Rx[7:0]位(實際是存入寄存器DHRx[11:4]位)
? ? ─ 12位數據左對齊：用戶須將數據寫入寄存器DAC_DHR12Lx[15:4]位(實際是存入寄存器DHRx[11:0]位)
? ? ─ 12位數據右對齊：用戶須將數據寫入寄存器DAC_DHR12Rx[11:0]位(實際是存入寄存器DHRx[11:0]位)
? 根據對DAC_DHRyyyx寄存器的操作，經過相應的移位后，寫入的數據被轉存到DHRx寄存器中(DHRx是內部的數據保存寄存器x)。隨后，DHRx寄存器的內容或被自動地傳送到DORx寄存器，或通過軟件觸發或外部事件觸發被傳送到DORx寄存器。
◆ DAC通道x數據輸出寄存器DAC_DORx寄存器
? DAC通道2數據輸出寄存器(DAC_DOR1)

? DAC通道1數據輸出寄存器(DAC_DOR2)

◆ 觸發配置
?由DAC控制寄存器DAC_CR的第2位TEN1和第18位TEN2分別控制DAC的通道1和通道2是否使能觸發。

?如果使能觸發，即寄存器DAC_CR的TENx位置’1’，DAC轉換可以配置為由某外部事件或軟件觸發。
?配置DAC_CR寄存器的控制位TSELx[2:0]可以選擇8個觸發事件之一觸發DAC轉換。
?如果配置為軟件觸發，則需要通過對DAC軟件觸發寄存器DAC_SWTRIGR相應的SWTRIGx位置’1’ 。
?觸發發生后，3個APB1時鐘周期后，最近存放在寄存器DAC_DHRx中的數據會被傳送到寄存器DAC_DORx中，轉換即開始。
◆ DAC轉換及輸出總結：
?針對單DAC模式，無觸發
?● 不能直接對寄存器DAC_DORx寫入數據，任何輸出到DAC通道x的數據都必須寫入DAC_DHRyyyx數據保持寄存器。
?● 寫入DAC_DHRyyyx寄存器的數據經過相應的移位后，被轉存到內部的數據保存寄存器x（DHRx寄存器）中。
?● 如果沒有使能觸發(寄存器DAC_CR的TENx位置’0’)，存入寄存器DAC_DHRx的數據會在一個APB1時鐘周期后自動傳至寄存器DAC_DORx。
?● 一旦數據從DAC_DHRx寄存器裝入DAC_DORx寄存器，在經過時間tSETTLING之后，輸出即有效，這段時間的長短依電源電壓和模擬輸出負載的不同會有所變化。

（3）DAC輸出電壓
? 數字輸入經過DAC被線性地轉換為模擬電壓輸出，其范圍為0到VREF+。
? 任一DAC通道引腳上的輸出電壓滿足下面的關系：
? ? DAC輸出 = VREF x (DOR / 4095)
（4）使能DAC通道
? 將DAC_CR寄存器的ENx位置’1’即可打開對DAC通道x的供電。經過一段啟動時間tWAKEUP，DAC通道x即被使能。
? 注意： ENx位只會使能DAC通道x的模擬部分，即便該位被置’0’，DAC通道x的數字部分仍然工作。
（5）DAC輸出緩存
? DAC集成了2個輸出緩存，可以用來減少輸出阻抗，無需外部運放即可直接驅動外部負載。每個DAC通道輸出緩存可以通過設置DAC_CR寄存器的BOFFx位來使能或者關閉。

二、STM32DAC庫函數配置

? 以設置DAC模塊的通道1來輸出模擬電壓為例
1.開啟PA口和DAC時鐘，設置PA4為模擬輸入

RCC_APB1PeriphClockCmd()
RCC_APB2PeriphClockCmd()
GPIO_Init()

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //開啟PA口和DAC時鐘 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );//使能PA口時鐘 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE );//使能DAC通道時鐘 //設置PA4為模擬輸入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

2.初始化DAC,設置DAC的工作模式

void DAC_Init(uint32_t DAC_Channel,
DAC_InitTypeDef* DAC_InitStruct)

? 參數設置結構體類型DAC_InitTypeDef的定義：

typedef struct { uint32_t DAC_Trigger; //用來設置是否使用觸發功能 uint32_t DAC_WaveGeneration; //用來設置是否使用波形發生 uint32_t DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude;//用來設置屏蔽/幅值選擇器，這個變量只在 使用波形發生器的時候才有用 uint32_t DAC_OutputBuffer; //用來設置輸出緩存控制位 }DAC_InitTypeDef

? 第一個參數 DAC_Trigger 用來設置是否使用觸發功能，前面已經講解過這個的含義，這里我們不是用觸發功能，所以值為 DAC_Trigger_None。
? 第二個參數 DAC_WaveGeneratio 用來設置是否使用波形發生，這里我們前面同樣講解過不使用。所以值為 DAC_WaveGeneration_None。
? 第三個參數 DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude 用來設置屏蔽/幅值選擇器，這個變量只在使用波形發生器的時候才有用，這里我們設置為 0 即可，值為DAC_LFSRUnmask_Bit0。
? 第四個參數 DAC_OutputBuffer 是用來設置輸出緩存控制位。
? 代碼：

DAC_InitTypeDef DAC_InitType; DAC_InitType.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None; //不使用觸發功能 TEN1=0 DAC_InitType.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形發生 DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0; DAC_InitType.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable ; //DAC1 輸出緩存關閉 DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType); //初始化 DAC 通道 1

3.使能DAC轉換通道

void DAC_Cmd(uint32_t DAC_Channel
FunctionalState NewState)

DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC通道1

4.設置DAC的輸出值

void DAC_SetChannel1Data(uint32_t DAC_Align, uint16_t Data)

? 第一個參數設置對齊方式。可以為：
? ? 12位右對齊DAC_Align_12b_R，
? ? 12位左對齊DAC_Align_12b_L，
? ? 8位右對齊DAC_Align_8b_R方式。
? 第二個參數就是DAC的輸入值了。

DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 400); //12位右對齊數據格式設置DAC值

? 讀出DAC的數值，函數是：

uint16_t DAC_GetDataOutputValue(uint32_t DAC_Channel)

DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);

參考資料

? 1.STM32 DAC工作原理
? 2.【STM32】DAC基本原理、寄存器、庫函數（DAC一般步驟）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32学习笔记--DAC的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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