上位机控制STM32 DA 输出不同电压

只看该作者 · 2018-11-29 15:44

利用串口控制 STM32 内部 DAC 1 来输出电压，通过 ADC1的通道 1 采集 DAC 的输出电压，在 LCD 模块上面显示 ADC 获取到的电压值以及 DAC 的设定
输出电压值等信息。

只看该作者 · 2018-11-29 15:45

大容量的 STM32F103 具有内部 DAC， STM32F103RCT6 属于大容量产品，所以是带有 DAC 模块的。

只看该作者 · 2018-11-29 15:47

STM32 的 DAC 模块(数字/模拟转换模块)是 12 位数字输入，电压输出型的 DAC。 DAC
可以配置为 8 位或 12 位模式，也可以与 DMA 控制器配合使用。 DAC 工作在 12 位模式时，
数据可以设置成左对齐或右对齐。DAC 模块有 2 个输出通道，每个通道都有单独的转换器。
在双 DAC 模式下， 2 个通道可以独立地进行转换，也可以同时进行转换并同步地更新 2 个
通道的输出。

只看该作者 · 2018-11-29 15:49

STM32 的 DAC 模块包含2 个 DAC 转换器：每个转换器对应 1 个输出通道

只看该作者 · 2018-11-29 15:54

STM32 的 DAC 模块 12 位模式下数据左对齐或者右对齐

只看该作者 · 2018-11-29 15:55

STM32 的 DAC 模块：同步更新功能噪声波形生成三角波形生成

只看该作者 · 2018-11-29 15:55

STM32 的 DAC 模块：双 DAC 通道同时或者分别转换

只看该作者 · 2018-11-29 15:57

STM32 的 DAC 模块每个通道都有 DMA 功能

只看该作者 · 2018-11-29 16:00

单个 DAC 通道的框图如图所示

只看该作者 · 2018-11-29 16:01

VDDA 和 VSSA 为 DAC 模块模拟部分的供电， Vref+是参考电压输入引脚，不过我们使用的 STM32F103RCT6，只有 64 引脚，没有 Vref 引脚，参考电压直接来自 VDDA 也是3.3V

只看该作者 · 2018-11-29 16:02

DAC_OUTx 就是 DAC 的输出通道了（对应 PA4 或者 PA5 引脚）。

用这个来输出变化的电压

只看该作者 · 2018-11-29 16:03

DAC 输出是受 DORx 寄存器直接控制的，但是我们不能直接往
DORx 寄存器写入数据，而是通过 DHRx 间接的传给 DORx 寄存器，实现对 DAC 输出的控
制。前面我们提到， STM32 的 DAC 支持 8/12 位模式， 8 位模式的时候是固定的右对齐的，
而 12 位模式又可以设置左对齐/右对齐。

只看该作者 · 2018-11-29 16:06

单 DAC 通道 x，总共有 3 种情况：
① 8 位数据右对齐：用户将数据写入 DAC_DHR8Rx[7:0]位（实际是存入 DHRx[11:4]
位）。
② 12 位数据左对齐：用户将数据写入 DAC_DHR12Lx[15:4]位（实际是存入 DHRx[11:0]
位）。
③ 12 位数据右对齐：用户将数据写入 DAC_DHR12Rx[11:0]位（实际是存入 DHRx[11:0]
位）。

只看该作者 · 2018-11-29 16:07

我们使用的是单 DAC 通道 1，采用 12 位右对齐格式，所以采用第③种情况

只看该作者 · 2018-11-29 16:08

如果没有选中硬件触发(寄存器 DAC_CR1 的 TENx 位置’ 0’ )，存入寄存器 DAC_DHRx
的数据会在一个 APB1 时钟周期后自动传至寄存器 DAC_DORx。如果选中硬件触发(寄存器
DAC_CR1 的 TENx 位置’ 1’ )，数据传输在触发发生以后 3 个 APB1 时钟周期后完成。一
旦数据从 DAC_DHRx 寄存器装入 DAC_DORx 寄存器，在经过时间之后，输出即
有效，这段时间的长短依电源电压和模拟输出负载的不同会有所变化。我们可以从
STM32F103RCT6 的数据手册查到的典型值为 3us，最大是 4us。所以 DAC 的转换
速度最快是 250K 左右。

只看该作者 · 2018-11-29 16:14

要实现 DAC 的通道 1 输出，需要用到的一些寄存器。首先是DAC 控制寄存器 DAC_CR，该寄存器的各位描述如图所示：

只看该作者 · 2018-11-29 16:15

DAC_CR 的低 16 位用于控制通道 1，而高 16 位用于控制通道 2

只看该作者 · 2018-11-29 16:15

DAC 通道 1 使能位(EN1)，该位用来控制 DAC 通道 1 使能的，本次我们就是用的 DAC 通道 1，所以该位设置为 1

只看该作者 · 2018-11-29 16:16

关闭 DAC 通道 1 输出缓存控制位（BOFF1），这里 STM32 的 DAC 输出缓存做的
有些不好，如果使能的话，虽然输出能力强一点，但是输出没法到 0，这是个很严重的问题。
所以本次我们不使用输出缓存。即设置该位为 1。

只看该作者 · 2018-11-29 16:16

DAC 通道 1 触发使能位（TEN1），该位用来控制是否使用触发，里我们不使用触发，所以设置该位为 0。