DAC的简单应用

1.简介

DAC指数字/模拟转换。STM32F103RCT6具有2个12位数字输入，模拟输出的DAC；支持数字输入配置成8位右对齐、12位左对齐或12位右对齐格式；在双DAC通道模式下支持单通道独立转换或双通道同步转换。

2.框图

1. 根据框图，将数据写入DHRX寄存器后，经过控制逻辑后被传输到DORX寄存器后再转成模拟输出
2. 值得注意的是，一旦使能DACx通道（ENx位置1），相应的GPIO引脚（DAC1对应PA4，DAC2对应PA5）会自动与DAC的模拟输出（DAC_OUTx）相连，为了避免寄生的干扰和额外的功耗，引脚PA4或者PA5应在使能DACx通道前设置成模拟输入(AIN)

3.使能DAC通道

将ENx置1即可打开对DACx的供电。在经过一段启动时间Twakeup（见规格书，6.5us）后，DACx被使能
注：ENx只会使能DACx的模拟部分，即使ENx置0，DACx的数字部分仍在工作

4. DAC的转换

1. 不能直接对DORx寄存器直接写入数据，任何输出到DACx的数据都必须写入到DHRx，经系统自动传输到DORx寄存器
2. 如果没有选中硬件触发（TENx置0），写入到DHRx的数据，会在1个APB1时钟周期后自动传输到DORx寄存器；如果选中硬件触发（TENx置1），写入到DHRx的数据会在硬件触发后，经3个APB1时钟周期自动传输到DORx寄存器（注：软件触发，在置1后，经1个APB1时钟周期数据传输到DORx寄存器）
3. 一旦数据从DHRx传输到DORx后，经Tsetting后，模拟输出有效（见规格书，STM32F103RCT6的典型值为3us）
   
   附：没有选中硬件触发（TENx = 0）时的时间框图
   

5. 输出电压

数字输入经过DAC被线性地转换为模拟电压输出，其范围为0到VREF+。
任一DAC通道引脚上的输出电压满足下面的关系：
DAC输出 = VREF x (DOR / 4096)

6. DAC触发

如果TENx位被置1， DAC转换可以由某外部事件触发(定时器计数器、外部中断线)。配置控制位TSELx[2:0]可以选择8个触发事件之一触发

1. 每次检测到TRGO事件发生或者外部中断9的发生，最近一次的DHRx的数据在经3个APB1时钟周期后传输到DORx寄存器
2. 如果是软件触发，在置1后，经1个APB1周期后DHRx的数据传输到DORx寄存器，此时，SWTRIG由硬件自动清0
   注：在ENx置1后，不能再改变TSELx[2:0]

7. DAC寄存器

以**字（32位）**的方式操作这些寄存器

7.1 DAC控制寄存器(DAC_CR)

该寄存器用于控制DAC1和DAC2，低12位为DAC1，[28:16]为DAC2，这里仅看低12位

7.2 DAC软件触发寄存器(DAC_SWTRIGR)

bit0和bit1分别用于设置DAC1和DAC2通道的软件触发，其余bit均保留

7.3 DAC通道 1 的 12 位右对齐数据保持寄存器(DAC_DHR12R1)

这里仅说一下DAC1的12bit右对齐格式，其他的格式请查参考手册
低12bit为写入DHR寄存器的数据，这里用的是12bit右对齐格式

7.4 DAC通道 1 数据输出寄存器(DAC_DOR1)

DAC1和DAC2的格式一样，该DORx寄存器的数据会传输到DACx的模拟电路并转换成模拟输出
注：不能直接写数据到该寄存器，输出数据只能通过写入到DHR寄存器，经系统传输到DORx

8. 简单应用

不使用外部触发，噪声、三角波生成的简单初始化如下：

/****************************************************************************
* 函数名：bspDACInit()
* 功能：初始化DAC
* 输入：无
* 输出：无
*/
void bspDACInit(void)
{
	uint32_t ulTemp;
	
	RCC->APB2ENR |= 1 << 2;		/*使能GPIPA时钟*/
	GPIOA->CRL &= 0xFFF0FFFF;	/*PA4模拟输入*/
	
	RCC->APB1ENR |= 1 << 29;	/*使能DAC时钟*/
	
	ulTemp = DAC->CR;
	ulTemp &= 0xFFFF0000;
	ulTemp |= 0x00000003;
	DAC->CR = ulTemp;	/*失能ADC1的DMA，MAMP，波形发生器，触发；使能ADC1*/	
	
	DAC->DHR12R1 = 0;	/*输出数据初始值为0*/
}
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在例程中运行如下：

9. 注意

1. DAC输出电压 = VREF x (DOR / 4096)
2. 在使能ENx前，必须先把DACx对应的GPIO设置成模拟输入
3. 不建议使能DACx缓存（BOFFx = 0），因为启用缓存后，DACx的模拟输出不能到 0
4. ENx使能后，不能再配置DAC控制寄存器了，因此ENx放在最后使能，并且ENx只控制DACx模拟部分的电，ENx = 0，不会影响DACx数字部分的工作
5. 不使用外部触发，DHR写入的数据会在1个APB1时钟周期后传输到ODR寄存器；使用外部触发，DHR写入的数据会在3个APB1时钟周期后传输到ODR寄存器（软件触发，在置1后，只需1个APB1时钟周期即可把数据从DHR传输到ODR寄存器）