11、DAC

1 DAC基本情况

1.1 DAC简介

Digtal-to-Analog Converter（DAC），即数字/模拟转换器，负责将数字信号转换为模拟的电压信号。

1.2 DAC特性参数

分辨率：表示模拟电压的最小增量，常用二进制位数表示

建立时间：表示一个数字量转换为稳定模拟量所需时间

精度：转换器实际特性曲线与理想特性曲线的最大偏差

1.3 DAC主要参数（F1）

输出类型：电压输出型

分辨率：8/12位

时钟频率：36MHz（APB1）

建立时间：3微秒

供电电压：V_SSA：0v，V_DDA：2.4~3.6V

参考电压：V_REF-：0V，V_REF+：一般3.3V

输出通道：PA4、PA5

2 DAC工作原理

2.1 DAC数据格式

DAC支持8位模式和12位模式，其中8位模式只能使用右对齐，12位模式可以使用左对齐或右对齐。

2.2 触发源

DAC有三种触发转换方式：自动触发、软件触发和外部事件触发

2.3 输出电压

12位：DAC输出电压=（DORx/4096）·V_REF+

8位：DAC输出电压=（DORx/256）·V_REF+

3 DAC配置

3.1 DAC相关寄存器

寄存器	作用	位	功能
CR	控制DAC	0	0：失能DAC通道1 1：使能DAC通道1
		1	0：使能输出缓冲器 1：失能输出缓冲器
		2	0：禁用触发 1：使能触发
		3 ~ 5	选择触发事件
		12	0：禁用DMA模式 1：使能DMA模式
DAC_DHR12R1	储存数据	0 ~ 11	储存DAC通道1的12位右对齐数据

3.2 DAC配置步骤

1、初始化DAC：HAL_DAC_Init()

2、DAC MSP初始化：HAL_DAC_MspInit()

3、配置DAC通道参数：HAL_DAC_ConfigChannel()

4、启动D/A转换：HAL_DAC_Start()

5、设置输出数字量：HAL_DAC_SetValue()

6、读取通道输出数字量（可选）：HAL_DAC_GetValue()

3.3 DAC相关函数

1、DAC初始化函数HAL_DAC_Init()，原型为

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_Init(DAC_HandleTypeDef *hdac)

其中初始化结构体hdac中的关键成员如下

DAC寄存器基地址：Instance

DAC工作状态：State

DAC锁定对象：Lock

通道1的DMA处理句柄：DMA_Handle1

通道2的DMA处理句柄：DMA_Handle2

2、DAC通道参数配置函数HAL_DAC_ConfigChannel()，原型为

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_ConfigChannel(DAC_HandleTypeDef* hdac, DAC_ChannelConfTypeDef* sConfig, uint32_t Channel)

其中Channel为要配置的通道，可选值有DAC_CHANNEL_1或DAC_CHANNEL_2，sConfig为通道配置结构体，其关键成员如下

DAC触发源选择：DAC_Trigger

DAC通道输出缓冲区开关：DAC_OutpuBuffer

3、设置输出数据量函数HAL_DAC_SetValue()，函数原型为

HAL_StatusTypeDef HAL_DAC_SetValue(DAC_HandleTypeDef* hdac, uint32_t Channel, uint32_t Alignment, uint32_t Data)

其中Data存放要写入的数字值，Alignment为数据对齐方式，可选值为

12位右对齐：DAC_ALIGN_12B_R

12位左对齐：DAC_ALIGN_12B_L

8位右对齐：DAC_ALIGN_8B_R

3 PWM

3.1 PWM简介

在实际应用中，对于DAC的需求往往高于两路，而外扩DAC则会使成本大幅增加，因此在精度要求不高的常昊可以使用PWM+RC滤波器的方法替代DAC输出。

PWM指的是周期固定，占空比可调的数字信号，可被分解为一个直流分量和一个占空比固定但是平均幅度为0的方波。

3.2 PWM配置步骤

1、生成PWM：配置MCU定时器，产生PWM波

2、搭建RC滤波器：利用RC滤波器将PWM方波平滑为直流

3.3 PWM参数

ARR：自动重装载寄存器的值

CRRx：捕获/比较寄存器x的值

PWM波的周期由ARR决定，占空比由CRRx决定。