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初学stm32 --- DAC模数转换器工作原理

目录

什么是DAC?

DAC的特性参数

STM32各系列DAC的主要特性

DAC框图简介(F1/F4/F7)

参考电压/模拟部分电压

触发源

关闭触发时(TEN=0)的转换时序图

DMA请求

DAC输出电压


什么是DAC

        DAC,全称:Digital-to-Analog Converter,指数字/模拟转换器

        ADC和DAC是模拟电路与数字电路之间的桥梁

DAC的特性参数

分辨率:

        表示模拟电压的最小增量,常用二进制位数表示,比如:812位等

建立时间:

        表示将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间

精度:

        转换器实际特性曲线与理想特性曲线之间的最大偏差

        误差源:比例系统误差、失调误差、非线性误差

注释:假设理想特性曲线位y = kx ,实际特性曲线是y = ax+b。这里的比例系数误差就是k不等于a,失调误差是b不等于0;而非线性误差,就是特性曲线不是线性的

        原因:元件参数误差、基准电压不稳定、运算放大器零漂等

STM32各系列DAC的主要特性

F1的DAC模块只有DAC1,没有DAC2,每个DAC有两个通道,对应的GPIO引脚为PA4和PA5。

DAC框图简介(F1/F4/F7

参考电压/模拟部分电压                       ②DA转换器

输出通道DAC_OUTx                           ④数据输出寄存器DOR

数据保持寄存器DHRx                          ⑥控制逻辑(噪声波/三角波)

DAC控制寄存器                                  ⑧触发源

注释:不能直接向DORx寄存器写入数据,也不能直接向DHRx寄存器写入数据,实际操作是向DHRyyy写入数据,然后系统会自动将写入DHRyyy的数据写入到DHRx中,然后通过DAC控制寄存器,最后在DORx寄存器中写入DHRyyy的数据。(这里的yyy是选择8位12位的分辨率,以及左对齐还是右对齐,以及是严格单通道,以及是否使用双通道)

        注意:一旦使能DACx通道,相应的GPIO引脚(PA4或者PA5)就会自动与DAC的模拟输出相连(DAC_OUTx)。为了避免寄生的干扰和额外的功耗,引脚PA4或者PA5在之前应当设置成模拟输入(AIN)。

参考电压/模拟部分电压

DAC供电电源:VSSA VDDA2.4VVDDA3.6V

DAC输出电压范围:VREFVOUTVREF+(即0VVOUT3.3V

DAC数据格式

DAC数据格式:支持8/12位模式

 单ADC通道转换                                                 双DAC通道转换:

  

触发源

三种触发转换的方式:自动触发、软件触发、外部事件触发

TENx位置0

 DHRx数据加载到DORx后,模拟输出电压将经过时间VSETTLING后可用(VSETTING=3us)

关闭触发时(TEN=0)的转换时序图

DMA请求

 这里的DMA请求只能由外部事件触发时才能使用。

软件触发和自动触发都不能使用DMA。

DAC输出电压

12位模式下,DAC输出电压计算方法:

                

8位模式下,DAC输出电压计算方法:

                

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