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[应用相关] STM32 使用DMA+DAC+TIMER 输出正弦波

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 楼主| phosphate 发表于 2019-10-21 11:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
DAC, DMA, STM32, 正弦波, timer
之前已经简单论述过，根据我个人菜鸟的了解与认识，对之前的知识进行整理回顾:
DMA:我的理解就是一个通道，或者是一座桥梁。在静态内存到静态内存，或者外设到静态内存间的一个通讯的通道。建立这个通道的好处是：可以抛开CPU，不占用CPU的资源，直接使用这块内存的内容，速度也会加快。
DAC：STM32F103中有两个DAC，可以同时使用。DAC的作用就是将数字量转化为模拟量（电压），在这就不作太多的讲解。
TIMER：定时器。不作讲解。
那么对于使用DMA+DAC+TIMER产生正弦波的原理或过程，我有这样一个简单的理解：
　　先将一个可以生成正弦波的数据表保存在静态内存中，然后在DAC以及这块内存中间使用DMA建立一个通道，经过以上步骤之后，DAC模块就可以通过DAM通道拿取静态内存中可以生成正弦波的数据，拿取数据，然后经过数模准换，在引脚进行输出就可以得到正弦波了。那么当然，这个速度是非常快的，如果没有一定的延时，那么得到的估计就是一个变化很快的模拟量。所以这个时候就需要使用定时器TIMER了。DAC在初始化的时候，可以设置成使用定时器触发，这就意味着，当定时器溢满的时候，就会触发DAC工作。这样一来，就可以通过改变定时器的定时时间来改变正弦波的周期了。

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 楼主| phosphate 发表于 2019-10-21 11:34 | 显示全部楼层
以上是我的一个简单的了解，应该会有很多不严谨不正确的地方，毕竟是一个新手菜鸟，以上见解也是方便自己学习，本人也会根据不断学习进行补充营养的。下面贴出一个例子进行分析：

1、初始化波形表以及输出的引脚

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  1. /********正弦波输出表***********/
    

  2. void SineWave_Data( u16 cycle ,u16 *D)
    

  3. {
    

  4.     u16 i;
    

  5.     for( i=0;i<cycle;i++)
    

  6.     {
    

  7.         D[i]=(u16)((Um*sin(( 1.0*i/(cycle-1))*2*PI)+Um)*4095/3.3);
    

  8.     }
    

  9. }
    

  10.  
    

  11.  
    

  12. /******************正弦波形表***********************/
    

  13. #ifdef  Sine_WaveOutput_Enable 
    

  14.      u16 SineWave_Value[256];       //用函数封装
    

  15. #endif
    

  16.  
    

  17.  
    

  18. /******DAC寄存器地址声明*******/  
    

  19. #define DAC_DHR12R1    (u32)&(DAC->DHR12R1)   //DAC通道1输出地址
    

  20. #define DAC_DHR12R2    (u32)&(DAC->DHR12R2)   //DAC通道2输出地址
    

  21.  
    

  22.  
    

  23. /****************初始化引脚******************/
    

  24. void SineWave_GPIO_Config(void)
    

  25. {
    

  26.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

  27.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  //开时钟
    

  28.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;       //推挽输出模式
    

  29.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   //输出速率 
    

  30.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_5 ; //选择引脚
    

  31.     GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)  ;   //拉高输出
    

  32.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);      //初始化
    

  33. }
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 楼主| phosphate 发表于 2019-10-21 11:34 | 显示全部楼层
　2、初始化DAC

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  1. /******************DAC初始化¯*************************/
    

  2. void SineWave_DAC_Config( void)
    

  3. {
    

  4.     DAC_InitTypeDef            DAC_InitStructure;
    

  5.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);//开DAC时钟
    

  6.      
    

  7.   /**************DAC结构初始化*******************/
    

  8.     DAC_StructInit(&DAC_InitStructure);    
    

  9.     DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//不产生波形
    

  10.     DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable; //不使能输出缓存
    

  11.     DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T2_TRGO;//DAC触发为定时器2触发
    

  12.     DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);//初始化
    

  13.     DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);    //使能DAC的通道1
    

  14.     DAC_DMACmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC通道1的DMA  
    

  15. }
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 楼主| phosphate 发表于 2019-10-21 11:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 phosphate 于 2019-10-21 11:36 编辑

　　3、定时器配置

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  1. /*********定时器初始化************/
    

  2. void SineWave_TIM_Config(u32 Wave1_Fre)
    

  3. {
    

  4.     TIM_TimeBaseInitTypeDef    TIM_TimeBaseStructure;
    

  5.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//开时钟
    

  6.     TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
    

  7.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;     //不预分频
    

  8.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; //不分频<br>　　TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数
    

  9.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = Wave1_Fre;//设置输出频率
    

  10.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
    

  11.     TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);//设置TIME输出触发为更新模式
    

  12. }
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 楼主| phosphate 发表于 2019-10-21 11:36 | 显示全部楼层
　4、DMA配置　

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  1. /*********DMA配置***********/
    

  2. void SineWave_DMA_Config(void)
    

  3. {                  
    

  4.     DMA_InitTypeDef            DMA_InitStructure;
    

  5.     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);//开启DMA2时钟
    

  6.      
    

  7.     DMA_StructInit( &DMA_InitStructure);        //DMA结构体初始化
    

  8.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//从寄存器读数据
    

  9.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 256;//寄存器大小
    

  10.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不递增
    

  11.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址递增
    

  12.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//宽度为半字
    

  13.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//宽度为半字
    

  14.     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;/优先级非常高
    

  15.     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//关闭内存到内存模式
    

  16.     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//循环发送模式
    

  17. 　　　　　DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DAC_DHR12R1;//外设地址为DAC通道1的地址
    

  18. 　　　　　DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)SineWave_Value;//波形数据表内存地址
    


  19. 

  20. 　　　　　DMA_Init(DMA2_Channel3, &DMA_InitStructure);//初始化
    

  21. 　　　　　DMA_Cmd(DMA2_Channel3, ENABLE); //使能DMA通道3  　　            
    


  22. 

  23. }
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 楼主| phosphate 发表于 2019-10-21 11:37 | 显示全部楼层
5、正弦波初始化

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  1. void SineWave_Init(u16 Wave1_Fre)
    

  2. {
    

  3. 　　u16 f1=(u16)(72000000/sizeof(SineWave_Value)*2/Wave1_Fre);//计算频率
    

  4.   　SineWave_Data( 256 ,SineWave_Value);     //生成输出正弦波的波形表
    

  5. 　　SineWave_GPIO_Config();             //初始化io
    

  6. 　　SineWave_TIM_Config(f1);            //初始化定时器
    

  7. 　　SineWave_DAC_Config();              //配置DAC
    

  8. 　　SineWave_DMA_Config();              //配置DMA
    

  9. 　　TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);             //开启定时器
    

  10. }
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 楼主| phosphate 发表于 2019-10-21 11:37 | 显示全部楼层
经过以上的简单配置，就可以使得32板输出sin波形了。
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香水城 发表于 2019-10-21 11:41 | 显示全部楼层
这里有个基于STM32 DAC输出任意波形的应用示例可以参考。
基于STM32 使用MDK 自带逻辑分析仪显示任意波形
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antusheng 发表于 2019-10-21 12:00 | 显示全部楼层
不知道用时候计算好，还是坐个tab好
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磨砂 发表于 2019-11-18 10:23 | 显示全部楼层
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晓伍 发表于 2019-11-18 10:26 | 显示全部楼层
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八层楼 发表于 2019-11-18 10:31 | 显示全部楼层
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观海 发表于 2019-11-18 10:39 | 显示全部楼层
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guanjiaer 发表于 2019-11-18 11:05 | 显示全部楼层
非常不错的资料
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heimaojingzhang 发表于 2019-11-18 11:12 | 显示全部楼层
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keaibukelian 发表于 2019-11-18 11:38 | 显示全部楼层
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labasi 发表于 2019-11-18 11:51 | 显示全部楼层
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paotangsan 发表于 2019-11-18 12:00 | 显示全部楼层
很不错的资料
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renzheshengui 发表于 2019-11-18 12:04 | 显示全部楼层
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wakayi 发表于 2019-11-18 12:07 | 显示全部楼层
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