STM32 DAC试验

简介：
本实验旨在通过STM32微控制器探索并实现数模转换（DAC）功能，详细介绍硬件配置、软件编程及电压输出测试过程。 ### STM32F4 DAC 实验详解 #### 26.1 STM32F4 DAC 简介 STM32F4 微处理器配备了一个先进的数字到模拟转换器(DAC)模块，该模块提供了两个独立的DAC通道，并支持8位或12位输出分辨率。这种灵活性使得STM32F4在各种应用中都能表现出色性能，特别是在需要精确生成模拟信号的情况下。 **主要特性包括：** - **双 DAC 通道**: 每个通道具有单独的转换器。 - **8位或12位单调输出**: 可根据需求选择合适的分辨率。 - **12位模式下的左对齐或右对齐**: 提供了灵活的数据对齐方式。 - **同步更新功能**: 允许同时更新两个DAC通道的数据。 - **波形生成能力**: 支持噪声和三角波的产生。 - **双 DAC 通道可以分别或者同时转换**：根据需求选择独立或同时操作模式。 - **DMA 功能支持**: 提高数据传输效率。 每个单个 DAC 通道结构如下图所示：  其中，`VDDA` 和 `VSSA` 是DAC模块的模拟电源输入端；`Vref+`是参考电压输入。输出信号通过引脚PA4或PA5（即`DAC_OUTx`)提供。数据写入和读取由寄存器控制：用户向特定的数据保持寄存器(DHR)写入，然后这些值被传输到输出数据寄存器(DOR)，从而生成模拟电压。 **对齐方式包括：** 1. **8位右对齐**: 用户写入`DAC_DHR8Rx[7:0]`, 实际存储在`DHRx[11:4]` 2. **12位左对齐**: 用户写入 `DAC_DHR12Lx[15:4]`,实际存储于 `DHRx[11:0]` 3. **12位右对齐**：用户写入`DAC_DHR12Rx[11:0]` 本实验使用单个 DAC 通道，采用的是通道 1，并且配置为 12 位右对齐格式。 **硬件触发控制**: - 如果未启用硬件触发（寄存器 `DAC_CR1` 中的 `TENx` 设置为0），则数据在APB1时钟周期后从`DHRx`传输到`DORx` - 启用硬件触发 (将寄存器中的 `TENx` 设定为 1) 数据将在触发后的3个 APB1时钟周期内进行更新。 #### 26.2 硬件设计 在硬件设置中，需要注意以下几点： - **供电**: DAC模块的模拟部分需正确连接至电源输入端子 `VDDA` 和地线 `VSSA` - **参考电压**: 使用外部参考电压源以提高转换精度。 - **输出通道选择**: 选用适当的GPIO引脚作为DAC的数据输出。 #### 26.3 软件设计 软件配置中，主要涉及以下寄存器的设置： - **控制寄存器 (DAC_CR)**: 控制 DAC 操作模式、使能状态等。 - **数据保持寄存器 (DHRx)**：用于写入输出电压值给DAC - **输出数据寄存器(DORx):** 存储实际DAC的输出。 **配置示例如下：** - 在**控制寄存器（CR）中设置** - 使能位 `EN1`: 设置为1以启用通道1。 - 输出缓冲关闭控制位`BOFF1`: 设定为0，开启通道1输出缓存功能 - 硬件触发使能位 `TEN1`: 设定为0禁用硬件触发 - 在**数据保持寄存器（DHR）中写入** - 使用 12位右对齐格式向DAC_DHR12Rx 寄存器写入期望电压值。 #### 26.4 下载验证 为了测试 DAC 功能，可以通过ADC采集DAC输出的电压，并在LCD上显示读取的电压和设定的目标电压值。 **步骤包括：** 1. **初始化 DAC**: 设置控制寄存器以启用通道1并选择适当的模式。 2. **写入数据到DAC**: 向DHR寄存器中输入期望的电压值。 3. **采集ADC数据**: 使用 ADC 读取 DAC 输出信号的电压。 4. **显示结果**: 在LCD上展示设定输出电压和实际读数。 **注意事项：** - 确保供电稳定 - 校准参考