第二十四讲DAC实验战舰STM32开发板.pdf

ALIENTEK 战舰STM32开发板 第二十四章 DAC 实验 上两章，我们介绍了STM32 的ADC 使用，本章我们将向大家介绍STM32 的DAC 功能。 在本章中，我们将利用按键（或USMART ）控制STM32 内部DAC 模块的通道 1 来输出电压， 通过ADC1 的通道1 采集DAC 的输出电压，在LCD 模块上面显示ADC 获取到的电压值以及 DAC 的设定输出电压值等信息。本章将分为如下几个部分： 24.1 STM32 DAC 简介 24.2 硬件设计 24.3 软件设计 24.4 下载验证 324 ALIENTEK 战舰STM32开发板 24.1 STM32 DAC 简介 大容量的STM32F103 具有内部DAC ，战舰STM32 选择的是STM32F103ZET6 属于大容量 产品，所以是带有DAC 模块的。 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。 STM32 的DAC 模块主要特点有： ① 2 个DAC 转换器：每个转换器对应1 个输出通道 ② 8 位或者 12 位单调输出 ③ 12 位模式下数据左对齐或者右对齐 ④ 同步更新功能 ⑤ 噪声波形生成 ⑥ 三角波形生成 ⑦ 双DAC 通道同时或者分别转换 ⑧ 每个通道都有DMA 功能 单个DAC 通道的框图如图24.1.1 所示： 图24.1.1 DAC 通道模块框图 325 ALIENTEK 战舰STM32开发板 图中VDDA 和VSSA 为DAC 模块模拟部分的供电，而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）。 从图24.1.1 可以看出，DAC 输出是受DORx 寄存器直接控制的，但是我们不能直接往DORx 寄存器写入数据，而是通过DHRx 间接的传给DORx 寄存器，实现对DAC 输出的控制。前面 我们提到，STM32 的DAC 支持8/12 位模式，8 位模式的时候是固定的右对齐的，而 12 位模式 又可以设置左对齐/右对齐。单DAC 通道x ，总共有3 种情况： ① 8 位数据右对齐：用户将数据写入DAC_DHR8Rx[7:0]位 （实际是存入DHRx[11:4]位）。 ② 12 位数据左对齐：用户将数据写入DAC_DHR12Lx[15:4]位 （实际是存入DHRx[11:0] 位）。 ③ 12 位数据右对齐：用户将数据写入DAC_DHR12Rx[11:0]位（实际是存入DHRx[11:0] 位）。 我们本章使用的就是单DAC 通道1，采用12 位右对齐格式，所以采用第③种情况。 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(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 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。我们可以从 STM32F103ZET6 的数据手册查到 的典型值为3us，最大是4us 。所以DAC 的转换速度最快是250K 左 右。 本章我们将不使用硬件触发（TEN=0 ），其转换的时间框图如图24.1.2 所示： 图24.1.2 TEN=0 时DAC 模块转换时间框图 当DAC 的参考电压为Vref+ 的时候，DAC 的输出电压是线性