stm32输出正弦波

本次说明是看野火的开发板学习,做个笔记

计算获取正弦波数据表;

2) 根据正弦波数据表的周期内点数和周期计算定时器触发间隔;

3) 初始化 DAC 输出通道,初始化 DAC 工作模式;

4) 配置触发 DAC 用的定时器;

5) 配置 DMA 自动转运正弦波数据表。

配置完成后,即可在 PA4PA5 引脚中检测到信号输出。

首先

生成正弦波数据表

要输出正弦波,实质是要控制 DAC v=sin(t)的正弦函数关系输出电压,其中 v 为电

压输出,t 为时间。

而由于模拟信号连续而数字信号是离散的,所以使用 DAC 产生正弦波时,只能按一

定时间间隔输出正弦曲线上的点,在该时间段内输出相同的电压值,若缩短时间间隔,提

高单个周期内的输出点数,可以得到逼近连续正弦波的图形,见图 39-4,若在外部电路加

上适当的电容滤波,可得到更完美的图形。

有下图可以看出,其输出的波形不太正,由于取得样太少的原因和没有加电容器铝板的原因,

抬升 sin 函数的输出为正值:v = sin(t)+1 ,此时,v 的输出范围为[0:2]

2) 扩展输出至 DAC 的全电压范围: v = 3.3*(sin(t)+1)/2 ,此时,v 的输出范围为[0:3.3]

正是 DAC 的电压输出范围,扩展至全电压范围可以充分利用 DAC 的分辨率;

3) 把电压值以 DAC 寄存器的形式表示:Reg_val = 2

12

/3.3 * v = 2

11

*(sin(t)+1),此时,存

储到 DAC 寄存器的值范围为[0:4096]

4) 实践证明,在 sin(t)的单个周期内,取 32 个点进行电压输出已经能较好地还原正弦波

形,所以在 t[0:2π]区间内等间距根据上述 Reg_val 公式运算得到 32 个寄存器值,

即可得到正弦波表;

5) 控制 DAC 输出时,每隔一段相同的时间从上述正弦波表中取出一个新数据进行输出,

即可输出正弦波。改变间隔时间的单位长度,可以改变正弦波曲线的周期。

注意GPIO的配置

GPIO 按照要求被配置为模拟输入模式

static void DAC_Config(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	DAC_InitTypeDef  DAC_InitStructure;

  /* 使能GPIOA时钟 */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	
	
	/* 使能DAC时钟 */	
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);
	
  /* DAC的GPIO配置,模拟输入 */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	


  /* 配置DAC 通道1 */
  DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T2_TRGO;						//使用TIM2作为触发源
  DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;	//不使用波形发生器
  DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable;	//不使用DAC输出缓冲
  DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);

  /* 配置DAC 通道2 */
  DAC_Init(DAC_Channel_2, &DAC_InitStructure);

  /* 使能通道1 由PA4输出 */
  DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);
  /* 使能通道2 由PA5输出 */
  DAC_Cmd(DAC_Channel_2, ENABLE);

  /* 使能DAC的DMA请求 */
  DAC_DMACmd(DAC_Channel_2, ENABLE);
}

在 上 述代 码中 , 定义了 由 脚本 得到 的 正弦波 数 据表 Sine12bit 变量 , 一共 为

POINT_NUM32)个点。在 DAC_Mode_Init 函数中,调用了前面介绍的 DAC_Config

DAC_TIM_Config 初始化 DAC 和定时器,然后在 for 循环中把单通道的正弦波数据表

Sine12bit 复制扩展成为双通道的数据 DualSine12bit,扩展后的数据将会直接被 DMA 搬运

DAC DHR12RD 寄存器中。

复制完数据后,DAC_Mode_Init 调用下面的 DAC_DMA_Config 函数初始化 DMA,配

置的重点是要设置好 DHR12RD 寄存器的地址,正弦波数据的内存地址(注意是双通道数

DualSine12bit),DMA 缓存的个数(即单个周期的正弦波点数)以及 DMA 工作在循环

模式。

/**
  ******************************************************************************
  * @file    bsp_xxx.c
  * @author  fire
  * @version V1.0
  * @date    2013-xx-xx
  * @brief   adc1 应用bsp / DMA 模式
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * 实验平台:野火STM32 霸道 开发板 
  * 论坛    :http://www.firebbs.cn
  * 淘宝    :http://fire-stm32.taobao.com
  *
  ******************************************************************************
  */ 
  
#include "./dac/bsp_dac.h"

//正弦波单个周期的点数
#define POINT_NUM 32

/* 波形数据 ---------------------------------------------------------*/
const uint16_t Sine12bit[POINT_NUM] = {
	2048	, 2460	, 2856	, 3218	, 3532	, 3786	, 3969	, 4072	,
	4093	, 4031	, 3887	, 3668	, 3382	, 3042	,	2661	, 2255	, 
	1841	, 1435	, 1054	, 714		, 428		, 209		, 65		, 3			,
	24		, 127		, 310		, 564		, 878		, 1240	, 1636	, 2048
};


uint32_t DualSine12bit[POINT_NUM];


/**
  * @brief  使能DAC的时钟,初始化GPIO
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void DAC_Config(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	DAC_InitTypeDef  DAC_InitStructure;

  /* 使能GPIOA时钟 */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	
	
	/* 使能DAC时钟 */	
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);
	
  /* DAC的GPIO配置,模拟输入 */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	


  /* 配置DAC 通道1 */
  DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T2_TRGO;						//使用TIM2作为触发源
  DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;	//不使用波形发生器
  DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable;	//不使用DAC输出缓冲
  DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);

  /* 配置DAC 通道2 */
  DAC_Init(DAC_Channel_2, &DAC_InitStructure);

  /* 使能通道1 由PA4输出 */
  DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);
  /* 使能通道2 由PA5输出 */
  DAC_Cmd(DAC_Channel_2, ENABLE);

  /* 使能DAC的DMA请求 */
  DAC_DMACmd(DAC_Channel_2, ENABLE);
}


/**
  * @brief  配置TIM
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void DAC_TIM_Config(void)
{
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef    TIM_TimeBaseStructure;
	
	/* 使能TIM2时钟,TIM2CLK 为72M */
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
	
  /* TIM2基本定时器配置 */
 // TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure); 
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (20-1);       									//定时周期 20  
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;       							//预分频,不分频 72M / (0+1) = 72M
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;    						//时钟分频系数
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  	//向上计数模式
  TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

  /* 配置TIM2触发源 */
  TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);

	/* 使能TIM2 */
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

}

/**
  * @brief  配置DMA
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void DAC_DMA_Config(void)
{	
	DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;

	/* 使能DMA2时钟 */
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);
	
	/* 配置DMA2 */
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DAC_DHR12RD_ADDRESS;					//外设数据地址
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&DualSine12bit ;				//内存数据地址 DualSine12bit
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;											//数据传输方向内存至外设
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = POINT_NUM;																	//缓存大小为POINT_NUM字节	
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;				//外设数据地址固定	
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;									//内存数据地址自增
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word;	//外设数据以字为单位
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word;					//内存数据以字为单位	
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;													//循环模式
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;											//高DMA通道优先级
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;														//非内存至内存模式	

  DMA_Init(DMA2_Channel4, &DMA_InitStructure);
	
  /* 使能DMA2-14通道 */
  DMA_Cmd(DMA2_Channel4, ENABLE);
}


/**
  * @brief  DAC初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void DAC_Mode_Init(void)
{
	uint32_t Idx = 0;  

	DAC_Config();
	DAC_TIM_Config();	
	
	/* 填充正弦波形数据,双通道右对齐*/
  for (Idx = 0; Idx < POINT_NUM; Idx++)
  {
    DualSine12bit[Idx] = (Sine12bit[Idx] << 16) + (Sine12bit[Idx]);
  }
	
	DAC_DMA_Config();
}











经过这样的配置后,定时器每间隔一定的时间就会触发 DMA 搬运双通道正弦波表的

一个数据到 DAC 双通道寄存器进行转换,每完成一个周期后 DMA 重新开始循环,从而达

到连续输出波形的目的。

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