（番外9）GD32L233评测-DAC波形发生器（三角波，方波，正弦波，任意波）

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（番外9）GD32L233评测-DAC波形发生器（三角波，方波，正弦波，任意波） [复制链接]

## 前言 架构做得好，高产似母猪。 开工第一天，弄完ADC，接着弄DAC。 ## 什么是DAC？ 前面我们讲过了ADC是把模拟量转成数字量，那么DAC就是反过来，即把数字量转成模拟量。 DAC一般需要配置的内容包括： 1. IO配置（时钟，模拟输入） 2. DAC参数配置（触发源，附加噪声？，数据宽度） 3. 中断和DMA（使能）配置 DAC的配置比较简单，GD32L233跟GD32F450几乎一样： ``` void dac1_init(void) { rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); rcu_periph_clock_enable(RCU_DAC); gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_4); dac_deinit(); /* software trigger */ dac_trigger_enable(); dac_trigger_source_config(DAC_TRIGGER_SOFTWARE); /* no noise wave */ dac_wave_mode_config(DAC_WAVE_DISABLE); /* noise wave - triangle */ //dac_wave_mode_config(DAC_WAVE_MODE_TRIANGLE); //dac_triangle_noise_config(DAC_TRIANGLE_AMPLITUDE_4095); /* noise wave - lfsr */ //dac_wave_mode_config(DAC_WAVE_MODE_LFSR); //dac_lfsr_noise_config(DAC_LFSR_BITS11_0); dac_output_buffer_enable(); /* enable DAC and set data */ dac_enable(); dac_software_trigger_enable(); dac_data_set(DAC_ALIGN_12B_R, 0); } ``` ## DAC波形发生器 如何通过DAC产生任意频率的周期性波形？ 对于一个周期性波形，实际上它是一个时间的函数，即：y=f(t) 抽象一把，我们要解决2个问题： 1. x轴时间如何采样？ 2. y轴数据如何计算？ ### 数学推导 - x轴 假设频率为f，周期为T（T=1/f）,采样点数为M： 那么△t = T/M，当给定频率f时，M=1/(△t*f) 在软件逻辑中，△t是定时器周期，为已知变量。  【注：请复习下奈奎斯特定理】 ### 数学推导 - y轴 方波 如下数学推导中，MAX为幅值。 ``` y = 0 if p < M/2 else MAX ```  ### 数学推导 - y轴 三角波 ``` y = p*MAX/(M/2) if p < M/2 else (M-p)*MAX/(M/2) ```  ### 数学推导 - y轴 正弦波 正弦波可以用数学库中的sin函数来计算，但是比较费事，可以通过角度查表的方式来计算。 另外，由于sin函数包含负值，需要将数据向上平移到正值(+1)。 ``` rad = 360*p/M y = (sin_table(rad) + 1) * MAX/2 ``` 0-90°的sin函数表如下所示： ``` const float sinus_I_quarter[91] = { 0.0000, 0.0175, 0.0349, 0.0523, 0.0698, 0.0872, 0.1045, 0.1219, 0.1392, 0.1564, // 00 .. 09 0.1736, 0.1908, 0.2079, 0.2250, 0.2419, 0.2588, 0.2756, 0.2924, 0.3090, 0.3256, // 10 .. 19 0.3420, 0.3584, 0.3746, 0.3907, 0.4067, 0.4226, 0.4384, 0.4540, 0.4695, 0.4848, // 20 .. 29 0.5000, 0.5150, 0.5299, 0.5446, 0.5592, 0.5736, 0.5878, 0.6018, 0.6157, 0.6293, // 30 .. 39 0.6428, 0.6561, 0.6691, 0.6820, 0.6947, 0.7071, 0.7193, 0.7314, 0.7431, 0.7547, // 40 .. 49 0.7660, 0.7771, 0.7880, 0.7986, 0.8090, 0.8192, 0.8290, 0.8387, 0.8480, 0.8572, // 50 .. 59 0.8660, 0.8746, 0.8829, 0.8910, 0.8988, 0.9063, 0.9135, 0.9205, 0.9272, 0.9336, // 60 .. 69 0.9397, 0.9455, 0.9511, 0.9563, 0.9613, 0.9659, 0.9703, 0.9744, 0.9781, 0.9816, // 70 .. 79 0.9848, 0.9877, 0.9903, 0.9925, 0.9945, 0.9962, 0.9976, 0.9986, 0.9994, 0.9998, // 80 .. 89 1.0000 // 90 }; ``` 由于sin函数的对称性，91°~360°可以通过数学公式推导得到： ``` #define CIRCLE_QUARTER_1 1 #define CIRCLE_QUARTER_2 2 #define CIRCLE_QUARTER_3 3 #define CIRCLE_QUARTER_4 4 float sinus_lookup (unsigned int angle) { float sin_value; unsigned int circle_quarter; // correct angles outside the accepted angle range into 0 .. 359 if (angle > 359u) angle = angle % 360u; circle_quarter = 1 + (angle / 90u); switch (circle_quarter) { case CIRCLE_QUARTER_1: // 00 .. 89 sin_value = sinus_I_quarter[angle]; break; case CIRCLE_QUARTER_2: // 90 .. 179 sin_value = sinus_I_quarter[180 - angle]; break; case CIRCLE_QUARTER_3: // 180 .. 269 sin_value = -sinus_I_quarter[angle - 180]; break; case CIRCLE_QUARTER_4: // 270 .. 359 sin_value = -sinus_I_quarter[360 - angle]; break; } return sin_value; } ```   ### 程序设计 #### 波形程序 我们通过一个0.1ms的定时器作为△t，在定时中断函数中执行绘图函数。 ``` void plot_sin(uint32_t f, uint32_t delta_f) { /* 定时周期为T=1/delta_f， f=1/(pMax*T) */ static uint32_t point = 0; uint32_t pMAX = delta_f/f; uint32_t value = 0; if (point++ > pMAX) point = 0; value = (uint32_t)((sinus_lookup(360*point/pMAX)+1)*10000)*2047/10000; dac_software_trigger_enable(DAC0); dac_data_set(DAC0, DAC_ALIGN_12B_R, value); } void plot_triangle(uint32_t f, uint32_t delta_f) { /* 定时周期为T=1/delta_f， f=1/(pMax*T) */ static uint32_t point = 0; uint32_t pMAX = delta_f/f; uint32_t pMAX2 = pMAX/2; uint32_t value = 0; if (++point > pMAX) point = 0; if (point < pMAX2) { value = point * 4095 / pMAX2; } else { value = (pMAX - point) * 4095 / pMAX2; } dac_software_trigger_enable(DAC0); dac_data_set(DAC0, DAC_ALIGN_12B_R, value); } void plot_square(uint32_t f, uint32_t delta_f) { /* 定时周期为T=1/delta_f， f=1/(pMax*T) */ static uint32_t point = 0; uint32_t pMAX = delta_f/f; uint32_t pMAX2 = pMAX/2; uint32_t value = 0; if (++point > pMAX) point = 0; if (point < pMAX2) { value = 0; } else { value = 0xFFF; } dac_software_trigger_enable(DAC0); dac_data_set(DAC0, DAC_ALIGN_12B_R, value); } ``` GD32的定时器配置和中断： ``` void timer3_init(void) { timer_deinit(TIMER2); rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER2); #ifdef DAC_WAVE_TEST timerx_init(TIMER2, 639, 9);// 100KHz 0.1ms #endif timer_interrupt_enable(TIMER2, TIMER_INT_UP); nvic_irq_enable(TIMER2_IRQn, 3); } ``` ``` void TIMER2_IRQHandler(void) { #ifdef DAC_WAVE_TEST //plot_sin(100, 10000); plot_triangle(1, 10000); //plot_square(1, 10000); #endif timer_interrupt_flag_clear(TIMER2, TIMER_INT_FLAG_UP); } ``` ## 测试结果 10HZ的正弦波：  示波器波形（PA4管脚）：   

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所有评测文章列表：

（番外1）GD32L233评测-Cortex-M23到底是个啥？
（番外2）GD32L233评测-开发环境搭建（基本框架+freeRTOS+编译通过）
（番外3）GD32L233评测-开箱炫耀贴 好大的一箱
（番外4）GD32L233评测-系统资源主要频率获取和打印
（番外5）GD32L233评测-CRC（附 史上解释CRC最清楚的文章）
（番外6）GD32L233评测-随机数（附 软件随机数生成算法）
（番外7）GD32L233评测-FLASH读写
（番外8）GD32L233评测-ADC和DMA（官方没有例程哦）
（番外9）GD32L233评测-DAC波形发生器（三角波，方波，正弦波，任意波）
（番外10）GD32L233评测-SPI驱动DS1302
（番外11）GD32L233评测-PWM驱动有源蜂鸣器

 

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不用啦，我改出来了。

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二哲科技 发表于 2022-3-27 17:29 不用啦，我改出来了。

我用的gitee的图床，结果这货把外链全封了，我的图全挂壁了

gitee真辣鸡