• 【嵌入式】HC32F07X DAC模拟输出 + DMA传输

    目录

    一 背景说明

    二 原理分析

    三 模拟电压输出

    一 背景说明

            使用小华（华大）的MCU HC32F07X实现两个通道的 0-5V 电压模拟输出。

    二 原理分析

    【1】DAC原理说明：

            所谓DAC，就是Digital-Analog-Converter，数字模拟转换器。在模拟电路中，电流电压变化是连续的，而数字电路处理的数据都是离散的数据，输出高电平或者低电平，比如5V单片机，引脚输出的电压要么5V要么0V。DAC做的就是输出一个“任意“的电压，当然这个”任意“是有限制的。

    【2】HC32F07X的DAC外设：

            HC32F07X 集成了两个 DAC 转换器，各具有一个输出通道： DAC0_OUT 和 DAC1_OUT。

    DAC 主要特性如下：
    ■ 一个数据保持寄存器
    ■ 12 位模式下数据采用左对齐或右对齐
    ■ 同步更新功能
    ■ 生成噪声波
    ■ 生成三角波
    ■ 双 DAC 通道，支持单独或同时转换
    ■ DMA 功能（包括下溢检测）
    ■ 通过外部触发信号进行转换
    ■ 4 种参考源： AVCC 电压、 ExRef 引脚、内置 1.5v 参考电压、内置 2.5v 参考电压；

            DAC框图如下：

            更多详细的内容可以参考HC32F07X芯片的DATASHEET。

    三 模拟电压输出

            选用引脚 PA04（DAC0）、PA05（DAC1）进行两路电压模拟输出，参考电压为AVCC（5V），并使用DMA传输数据。

    【1】系统时钟初始化：

    1. static void App_SysClkInit(void)
    2. {
    3.     stc_sysctrl_clk_cfg_t stcCfg;
    4.     stc_sysctrl_pll_cfg_t stcPLLCfg;
    5.  
    6.     Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralFlash, TRUE);    ///< 使能FLASH模块的外设时钟
    7.     Flash_WaitCycle(FlashWaitCycle1);
    8.     Sysctrl_SetRCHTrim(SysctrlRchFreq4MHz);             ///< PLL使用RCH作为时钟源，因此需要先设置RCH
    9.  
    10.     stcPLLCfg.enInFreq    = SysctrlPllInFreq4_6MHz;     ///< RCH 4MHz
    11.     stcPLLCfg.enOutFreq   = SysctrlPllOutFreq36_48MHz;  ///< PLL 输出48MHz
    12.     stcPLLCfg.enPllClkSrc = SysctrlPllRch;              ///< 输入时钟源选择RCH
    13.     stcPLLCfg.enPllMul    = SysctrlPllMul12;            ///< 4MHz x 12 = 48MHz
    14.     Sysctrl_SetPLLFreq(&stcPLLCfg);
    15.  
    16.     ///< 选择PLL作为HCLK时钟源;
    17.     stcCfg.enClkSrc  = SysctrlClkPLL;
    18.     ///< HCLK SYSCLK/2
    19.     stcCfg.enHClkDiv = SysctrlHclkDiv1;
    20.     ///< PCLK 为HCLK/8
    21.     stcCfg.enPClkDiv = SysctrlPclkDiv1;
    22.     ///< 系统时钟初始化
    23.     Sysctrl_ClkInit(&stcCfg);
    24. }

    【2】DAC初始化GPIO：

    1. //模拟量输出引脚定义
    2. #define OUT_DAC0_PORT       (GpioPortA)
    3. #define OUT_DAC0_PIN        (GpioPin4)
    4. #define OUT_DAC1_PORT       (GpioPortA)
    5. #define OUT_DAC1_PIN        (GpioPin5)
    6.  
    7. /**************************************************************************
    8. * 函数名称： DAC_Init
    9. * 功能描述： DAC初始化GPIO
    10. **************************************************************************/
    11. void DAC_Init(void)
    12. {
    13.     Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralGpio, TRUE);     //使能GPIO模块的外设时钟
    14.     Gpio_SetAnalogMode(OUT_DAC0_PORT, OUT_DAC0_PIN);            //PA04作为DAC0的模拟输出
    15.     Gpio_SetAnalogMode(OUT_DAC1_PORT, OUT_DAC1_PIN);            //PA05作为DAC1的模拟输出
    16. }

    【3】DAC初始化配置：

    1. /**************************************************************************
    2. * 函数名称： DAC_Cfg
    3. * 功能描述： DAC初始化配置
    4. **************************************************************************/
    5. void DAC_Cfg(void)
    6. {
    7.     stc_dac_cfg_t  dac_initstruct;
    8.  
    9.     Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralDac, TRUE);     ///< 使能DAC模块的时钟
    10.  
    11.     dac_initstruct.boff_t = DacBoffDisable;     //禁止缓冲器
    12.     dac_initstruct.ten_t  = DacTenEnable;       //使能通道触发
    13.     dac_initstruct.sref_t = DacVoltageAvcc;     //参考电压选择AVCC电压
    14.     dac_initstruct.mamp_t = DacMenp4095;        //振幅选择
    15.     dac_initstruct.tsel_t = DacSwTriger;        //软件触发方式
    16.     dac_initstruct.align  = DacRightAlign;      //右对齐
    17.     Dac0_Init(&dac_initstruct);     //DAC0初始化
    18.     Dac1_Init(&dac_initstruct);     //DAC1初始化
    19.     
    20.     Dac0_Cmd(TRUE);
    21.     Dac0_DmaCmd(TRUE);
    22.     Dac1_Cmd(TRUE);
    23.     Dac1_DmaCmd(TRUE);
    24. }

    【4】DAC直接存储器存取配置：

    1. uint16_t out_buff[2];
    2.  
    3. /**************************************************************************
    4. * 函数名称： DAC_DmaCfg
    5. * 功能描述： DAC直接存储器存取配置
    6. * 其他说明： 两个DAC需用两个DMA通道
    7. **************************************************************************/
    8. void DAC_DmaCfg(void)
    9. {
    10.     stc_dma_cfg_t DmaInitStruct;
    11.  
    12.     Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralDma, TRUE);          ///< 使能DMA模块的外设时钟
    13.  
    14.     DmaInitStruct.enMode =  DmaMskBlock;                            ///< 选择块传输
    15.     DmaInitStruct.u16BlockSize = 1;                                 ///< 块传输个数
    16.     DmaInitStruct.u16TransferCnt = 1;                               ///< 块传输次数，一次传输数据大小为 块传输个数*BUFFER_SIZE
    17.     DmaInitStruct.enTransferWidth = DmaMsk16Bit;                    ///< 传输数据的宽度，此处选择字(16Bit)宽度
    18.     DmaInitStruct.enSrcAddrMode = DmaMskSrcAddrInc;                 ///< 源地址自增
    19.     DmaInitStruct.enDstAddrMode = DmaMskDstAddrFix;                 ///< 目的地址自增
    20.     DmaInitStruct.enDestAddrReloadCtl = DmaMskDstAddrReloadDisable; ///< 禁止重新加载传输目的地址
    21.     DmaInitStruct.enSrcAddrReloadCtl = DmaMskSrcAddrReloadEnable;   ///< 使能重新加载传输源地址
    22.     DmaInitStruct.enSrcBcTcReloadCtl = DmaMskBcTcReloadEnable;      ///< 使能重新加载BC/TC值
    23.     DmaInitStruct.u32SrcAddress = (uint32_t)&out_buff[0];           ///< 源地址
    24.     DmaInitStruct.u32DstAddress = 0x40002508;                       ///< 目标地址： DAC_DHR12R0
    25.     DmaInitStruct.enRequestNum = DmaDAC0Trig;                       ///< 设置DAC0触发
    26.     DmaInitStruct.enTransferMode = DmaMskOneTransfer;               ///< 传输一次
    27.     DmaInitStruct.enPriority = DmaMskPriorityFix;                   ///< 各通道固定优先级，CH0优先级 > CH1优先级
    28.     Dma_InitChannel(DmaCh0,&DmaInitStruct);                         ///< 初始化dma通道0
    29.     
    30.     DmaInitStruct.u32SrcAddress = (uint32_t)&out_buff[1];           ///< 源地址
    31.     DmaInitStruct.u32DstAddress = 0x40002514;                       ///< 目标地址： DAC_DHR12R1
    32.     DmaInitStruct.enRequestNum = DmaDAC1Trig;                       ///< 设置DAC1触发
    33.     Dma_InitChannel(DmaCh1,&DmaInitStruct);                         ///< 初始化dma通道1
    34.  
    35.     Dma_Enable();                                                   ///< 使能DMA
    36.     Dma_EnableChannel(DmaCh0);                                      ///< 使能DMA通道0
    37.     Dma_ClrStat(DmaCh0);                                            ///< 清零：STAT[2:0]
    38.     Dma_EnableChannel(DmaCh1);                                      ///< 使能DMA通道1
    39.     Dma_ClrStat(DmaCh1);                                            ///< 清零：STAT[2:0]
    40. }

    【5】DAC通道0/1触发接口：

    1. /**************************************************************************
    2. * 函数名称： DAC0_Trig/DAC1_Trig
    3. * 功能描述： DAC通道0/1触发
    4. **************************************************************************/
    5. void DAC0_Trig(uint16_t p_out)
    6. {
    7.     out_buff[0] = p_out;
    8.     Dac0_SoftwareTriggerCmd();
    9. }
    10.  
    11. void DAC1_Trig(uint16_t p_out)
    12. {
    13.     out_buff[1] = p_out;
    14.     Dac1_SoftwareTriggerCmd();
    15. }

    【6】主函数调用：

    1. int32_t main(void)
    2. {
    3.     //系统时钟
    4.     App_SysClkInit();
    5.  
    6.     //输出模块
    7.     DAC_Init();
    8.     DAC_Cfg();
    9.     DAC_DmaCfg();
    10.     
    11.     while(1)
    12.     {
    13.         //输出
    14.         DAC0_Trig(4095);
    15.         DAC1_Trig(2048);
    16.         
    17.         delay1ms(10);
    18.     }
    19. }

    【6】实测结果：

            示波器测量PA04（DAC0）、PA05（DAC1）的输出电压如下，根据参考电压5V计算得到DAC0 输出应该为 5V * 4095 / 4095 = 5V；DAC1 输出应该为 5V * 2048 / 4095 = 2.5V。实测符合预期：

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/sinat_33408502/article/details/134072180