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STM32 DAC+TIMER+DMA输出正弦波
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前段时间学习了STM32使用DAC模块输出正弦波的功能，在学习过程中遇到了一些问题，在此和各位分享。 DAC是数字/模拟转换模块的简称，STM32中的DAC是12位数字输入，这个就决定了其精度。STM32的DAC模块具有两个通道，可单独进行转换，也就是说可以同时输出两个正弦波或其他波形。输出正弦波的原理简单讲就是每隔一定时间向DAC的数据寄存器写入数据，然后进行数据转换，输出不同电压，然后在时间轴上显示出波形。 这里比较重要的一个公式就是数字量和模拟量的转换公式：
2.TIMER的配置，在这里我使用的是TIM2，时钟不分频，自动重装载计数值用的是19，这和ST官方的例程中分享的也是一致的。定时器在这里的作用就是定时，每隔一段时间向DMA接口写入数据。 #ifndef __AW_TIME_H__ #define __AW_TIME_H__ #include "stm32f10x_tim.h" #define AW_DAC_PSC (0x0) #define AW_DAC_PERIOD (0x19) void aw_time_init(void); #endif /* __AW_TIME_H__ */ void aw_time_init(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef aw_time_struct; aw_time_struct.TIM_Prescaler = AW_DAC_PSC; aw_time_struct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; aw_time_struct.TIM_Period = AW_DAC_PERIOD; // timer delay 0.278us once aw_time_struct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &aw_time_struct); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update); }3.DAC的配置，在这里我使用了双通道，也就是PA4，PA5管脚都可以输出正弦波。 void aw_dac_init(void) { DAC_InitTypeDef aw_dac_struct; aw_dac_struct.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T2_TRGO; // use TIM2 to trigger DAC aw_dac_struct.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None; aw_dac_struct.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable; DAC_Init(DAC_Channel_1, &aw_dac_struct); DAC_Init(DAC_Channel_2, &aw_dac_struct); DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); // enable DAC_Channel_1 DAC_Cmd(DAC_Channel_2, ENABLE); // enable DAC_Channel_2 DAC_DMACmd(DAC_Channel_2, ENABLE); }以上部分和各位网友的配置都一样，都没有问题，关键的地方在DMA的配置上。 4.DMA配置 我先给出DMA的配置代码，后续我再给大家阐述： void aw_dma_init(void) { DMA_InitTypeDef aw_dma_struct; aw_dma_struct.DMA_PeripheralBaseAddr = DAC_DHR12RD_ADDRESS; aw_dma_struct.DMA_MemoryBaseAddr = (AW_U32)&dual_sine_wave_data; aw_dma_struct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; aw_dma_struct.DMA_BufferSize = SINE_WAVE_DATA_MAX; aw_dma_struct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; aw_dma_struct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; aw_dma_struct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; aw_dma_struct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; aw_dma_struct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; aw_dma_struct.DMA_Priority = DMA_Priority_High; aw_dma_struct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA2_Channel4, &aw_dma_struct); DMA_Cmd(DMA2_Channel4, ENABLE); }（1）DAC_DHR12RD_ADDRESS对应的是DAC的数据寄存器的地址，我在.h文件中是这样定义的：#define DAC_DHR12RD_ADDRESS (DAC_BASE + 0x20)，其实也可以定义成：#define DAC_DHR12RD_ADDRESS 0x40007420，其实都是一样的，前者是野火中使用的方法，后者是ST官方例程的用法。这里各位和我一样的新手要注意理解。 （2）然后就是DMA的DMA_MemoryBaseAddr这一项的配置，这是数据的输入接口，我使用的是一个数组buff，给这项传递指针。数字量的计算过程如下所示： #ifndef __AW_DMA_H__ #define __AW_DMA_H__ #include "aw_type.h" #define DAC_DHR12RD_ADDRESS (DAC_BASE + 0x20) #define SINE_WAVE_DATA_MAX (256) #define PI (3.14159) void aw_dma_init(void); void aw_sine_wave_data(AW_U16 cycle); #endif /* __AW_DMA_H__ */ static AW_U16 dual_sine_wave_data[SINE_WAVE_DATA_MAX] = {0}; static AW_U16 sine_wave_data[SINE_WAVE_DATA_MAX] = {0}; /** * @brief This function is used to get sine value. */ void aw_sine_wave_data(AW_U16 cycle) { AW_U16 i = 0; for (i = 0; i dual_sine_wave_data[i] = (sine_wave_data[i] ; } }主函数很简单，就是配置好各个模块，然后while循环一下。 最后我试验测试的正确波形： |
STM32芯片内部有个参考电压：VREF，这个电压约为3.3V，由于DAC是12位的，所以最大可以表示为4095，将这3.3V电压均分为4095份，如果你向寄存器内写入2048，那么转换后的电压就是3.3V的一半，如果写入4095，那么转换后的电压就约为3.3V，实际输出可能会略有偏差。 简单介绍了下DAC的原理，下面直接来说我所遇到的问题： 下图就是我当时写好代码输出的正弦波，只有一半的正弦波是对的，另外一半有问题。 
我的设计方式采用的是网上分享比较多的DAC+TIMER+DMA的方式，DMA简单理解就是一个通道，从通道一端写入数据，另外一端直达DAC的数据寄存器。这么做有什么好处呢？不占用CPU资源，速度快速，由于我们输出波形的时候，需要很快频率的DAC转换，如果我们写入过程太慢，产生的波形就会出现锯齿。 下面是我写的代码： 1.首先是GPIO的配置，STM32103的芯片DAC输出管脚对应的是PA4，PA5，配置成模拟输入方式就可以了，这比较简单。
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