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[单片机芯片] 【CH32F207VCT6】开发例程+15　使用DAC功能输出不同的波形

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聪聪哥哥 发表于 2025-10-31 09:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
DAC, 开发, 输出, 使用, VC, CH32F207
本帖最后由 聪聪哥哥 于 2025-10-31 13:12 编辑

　最近想制作一个波形发生器，手头正好有CH32的开发板，正好用来弄一下使用DAC输出不同的波形。
一：DAC的基础知识
　数字/模拟转换模块(DAC),包含2个可配置 8/12 位数字输入转换2路模拟电压输出的转换器内置三角波、噪声波形发生器，支持多种事件触发转换，DMA 功能等。
二：主要特征：
　2 个 DAC 转换器，每个转换器对应1个输出通道
　三角波、噪声波形发生器
　可配置 8 位或 12 位输出
   12 位数据左对齐或右对齐
   双 DAC 同时或分别转换
   支持 DMA 功能
   多种触发事件
三：DAC的模块结构
　 15-1.png
四：输出不同的波形
4.1 使用DMA的方式转换输出
　DAC 通道具有 DMA 功能。设置 DAC_CTLR 寄存器的 DMAENx 位为1，开启对应通道的 DMA 功能。当有触发事件(不包括软件触发)发生，则产生一个 DMA 请求，然后 DAC_DORx 寄存器的数据将被更新。
4.1.1 DAC初始化：
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  1. void Dac_Init( void )
    

  2. {
    

  3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    

  4.     DAC_InitTypeDef DAC_InitType = {0};
    


  5. 

  6.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );
    

  7.     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE );
    


  8. 

  9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    

  10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    

  11.     GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
    


  12. 

  13.     DAC_InitType.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T8_TRGO;
    

  14.     DAC_InitType.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;
    

  15.     DAC_InitType.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable ;
    

  16.     DAC_Init( DAC_Channel_1, &DAC_InitType );
    


  17. 

  18.     DAC_Cmd( DAC_Channel_1, ENABLE );
    

  19.     DAC_DMACmd( DAC_Channel_1, ENABLE );
    

  20. }
4.1.2　DMA的初始化：
复制
  1. void DAC1_DMA_Init( void )
    

  2. {
    

  3.     DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure = {0};
    

  4.     RCC_AHBPeriphClockCmd( RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE );
    


  5. 

  6.     DMA_StructInit( &DMA_InitStructure );
    

  7.     /* Note:DAC1--->DMA2.CH3   DAC2--->DMA2.CH4 */
    

  8.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ( u32 ) & ( DAC->R12BDHR1 );
    

  9.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = ( u32 )&dacbuff16bit;
    

  10.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
    

  11.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 8;
    

  12.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    

  13.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    

  14.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    

  15.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    

  16.     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
    

  17.     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;
    

  18.     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    


  19. 

  20.     DMA_Init( DMA2_Channel3, &DMA_InitStructure );
    

  21.     DMA_Cmd( DMA2_Channel3, ENABLE );
    

  22. }
4.1.3　定时器的初始化：
复制
  1. void TIM8_Init( u16 arr, u16 psc )
    

  2. {
    

  3.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure = {0};
    


  4. 

  5.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_TIM8, ENABLE );
    


  6. 

  7.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr;
    

  8.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;
    

  9.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    

  10.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Down;
    

  11.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter =  0x00;
    

  12.     TIM_TimeBaseInit( TIM8, &TIM_TimeBaseInitStructure );
    


  13. 

  14.     TIM_SelectOutputTrigger( TIM8, TIM_TRGOSource_Update );
    

  15.     TIM_Cmd( TIM8, ENABLE );
    

  16. }
4.1.4　实物测试如下所示：
15-2.png
4.2   输出三角波形
模块内置了一个三角波生成器，可以在基准信号上加上一个小幅度的三角波。设置 WAVEx[1:0]位为'10’选择 DAC 的三角波生成功能。设置 DAC_CTLR 寄存器的 MAMPx[3:0]位来选择三角波的幅度。
系统内部包含一个从0开始的三角波计数器，在每次触发事件后3个PB1 时钟周期后累加1。计数器的值与 DAC DHRx 寄存器的数值相加并丢弃溢出位后写入 DAC DORx 寄存器。在传入 DAC DORx寄存器的数值小于 MAMPx[3:0]位定义的最大幅度时，三角波计数器逐步累加，一旦达到设置的最大幅度，则计数器开始递减，达到0后再开始累加，周而复始。将 WAVEx[1:0]位置'00’，可以复位三角波的生成。
注:1.为了产生三角波，必须使能 DAC 触发，即设 DAC CTLR寄存器的 TENx 位为 1。
2. MAMPx[3:0]位必须在使能 DAC 之前设置，否则其值不能修改。
4.2.1 DAC的初始化
复制
  1. void Dac_Init( void )
    

  2. {
    

  3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    

  4.     DAC_InitTypeDef DAC_InitType = {0};
    


  5. 

  6.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );
    

  7.     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE );
    


  8. 

  9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    

  10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    

  11.     GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
    


  12. 

  13.     DAC_InitType.DAC_Trigger = DAC_Trigger_Software;
    

  14.     DAC_InitType.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_Triangle;
    

  15.     DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_TriangleAmplitude_4095;
    

  16.     DAC_InitType.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable ;
    

  17.     DAC_Init( DAC_Channel_1, &DAC_InitType );
    

  18.     /* TEN = 1 */
    

  19.     DAC->CTLR |= 0x04;
    

  20.     DAC_Cmd( DAC_Channel_1, ENABLE );
    


  21. 

  22.     DAC_SetChannel1Data( DAC_Align_12b_R, 0 );
    

  23. }
4.2.2 三角函数如下所示：
复制
  1. void DAC1_Triangle_Gen_Test( void )
    

  2. {
    

  3.     DAC->SWTR |= 0x01;                   /* Set by software, Reset by hardware */
    

  4.     __asm volatile( "nop" );
    

  5.     // printf("DOR1=0x%04x\r\n",DAC->DOR1);
    

  6. }
4.2.3 实物测试如下所示：
1031-3.jpg
4.3 DAC 正常输出不同电压：
4.3.1 DAC初始化：
复制
  1. void Dac_Init( void )
    

  2. {
    

  3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    

  4.     DAC_InitTypeDef DAC_InitType = {0};
    


  5. 

  6.     RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );
    

  7.     RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE );
    


  8. 

  9.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    

  10.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    

  11.     GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
    


  12. 

  13.     DAC_InitType.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None;
    

  14.     DAC_InitType.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;
    

  15.     DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;
    

  16.     DAC_InitType.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable ;
    

  17.     DAC_Init( DAC_Channel_1, &DAC_InitType );
    

  18.     DAC_Cmd( DAC_Channel_1, ENABLE );
    


  19. 

  20.     DAC_SetChannel1Data( DAC_Align_12b_R, 0 );
    

  21. }
4.3.2 主程序中调用：
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  1. u16 DAC_Value[Num] = {64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4095};
复制
  1.         for( i = 0; i < Num; i++ ){
    

  2.             DAC_SetChannel1Data( DAC_Align_12b_R, DAC_Value[i] );
    

  3.             Delay_Ms(5000);
    

  4.         }
可见，使用CH32的DAC功能，可以快速实现不同波形，电压的输出。
4.4　输出正弦波
复制
  1.         w += (PI / freq);
    

  2.         if (w >= (2 * PI))
    

  3.         {
    

  4.             w = 0;
    

  5.         }
    

  6.         dac_value = (sin(w) + 1) / 2 * 4095;
15-4.png

这个波形看起来有点问题，看起来不是很平滑。
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