【极海APM32F407】7. DAC应用之精度测试以及输出锯齿波

hehung

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[【极海APM32F407】 3. 极简方式集成FreeRTOS](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1245426-1-1.html)

[【极海APM32F407】 4. 程序下载问题以及解决方法](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1246321-1-1.html)

[【极海APM32F407】5. RTC应用](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1246322-1-1.html)

[【极海APM32F407】6. ADC应用以及采样结果不稳定的问题](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1247075-1-1.html)

# 前言

DAC用于将数值电压转换为模拟量，APM32F407的DAC支持最大3.3V模拟量输出，采用12位数字量，3.3V输出对应的数字量是4095。

# 1 硬件连接

查看数据手册，关于引脚复用关系。如下图所示，DAC通道1连接到了PA4，所以用PA4作为本次测试的模拟量输出引脚。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_706436" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=706436&handlekey=savephoto_706436">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

# 2 软件编写

## 2.1 DAC初始化

- 初始化对应引脚，PA4作为模拟引脚
- 使能DAC相关配置，并使能DAC功能

```c
/*
@hehung
2023-6-9
email: 1398660197<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/home.php?mod=space&uid=803337" target="_blank">@qq.com</a> wechat: hehung95
reproduced and please indicate the source @hehung
*/

#include "Board.h"
#include "main.h"
#include <stdio.h>
#include "app_dac.h"
#include "stdio.h"
#include "apm32f4xx_gpio.h"
#include "apm32f4xx_dac.h"
#include "apm32f4xx.h"

void DAC_Init(void)
{
  GPIO_Config_T gpioConfig;
  DAC_Config_T  dacConfig;

/* Enable GPIOA clock */
  RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOA);

/* DAC out PA4 pin configuration */
  GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfig);
  gpioConfig.mode  = GPIO_MODE_AN;
  gpioConfig.pupd  = GPIO_PUPD_NOPULL;
  gpioConfig.pin = GPIO_PIN_4;
  GPIO_Config(GPIOA, &gpioConfig);

/* Enable DAC clock */
  RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_DAC);

/* DAC channel 1 configuration */
  DAC_ConfigStructInit(&dacConfig);
  dacConfig.trigger     = DAC_TRIGGER_NONE;
  dacConfig.waveGeneration  = DAC_WAVE_GENERATION_NONE;
  dacConfig.maskAmplitudeSelect = DAC_LFSR_MASK_BIT11_1;
  dacConfig.outputBuffer  = DAC_OUTPUT_BUFFER_ENABLE;
  DAC_Config(DAC_CHANNEL_1, &dacConfig);

/* Enable DAC channel 1 */
  DAC_Enable(DAC_CHANNEL_1);
}
```

## 2.2 DAC输出测试（锯齿波）

延时函数如下：

```c
void Delay(uint32_t count)
{
  volatile uint32_t delay = count;

while (delay--);
}

```

如下为DAC输出模拟电压的代码，输出值为 `dacData`，每输出一次，值增加100，直到4095，然后又从0开始累加，如此可以实现锯齿波，其周期和延时时间有关。其测试结果见文末。

其中：

- DAC_ConfigChannel1Data为电压输出函数，用于控制输出的电压值，精度采用12bits。

```c
  DAC_ConfigChannel1Data(DAC_ALIGN_12BIT_R, dacData);
        dacData +=100;
        if (dacData > 0xFFF)
        {
            dacData = 0;
        }

Delay(0x0FFFFF);
```

## 2.3 DAC输出电压精度测试

这个测试用来检查DAC输出的精度，测试了两个电压值，分别为1.1V和2.2V。输出1.1V和2.2V的计算公式见程序备注。其测试结果见文末。

```c
    /* 1.1V = 1.1/3.3*4096 = 1365 */
    DAC_ConfigChannel1Data(DAC_ALIGN_12BIT_R, 1365);

Delay(0xFFFFFF);

/* 2.2V = 2.2/3.3*4096 = 2731 */
    DAC_ConfigChannel1Data(DAC_ALIGN_12BIT_R, 2731);

Delay(0xFFFFFF);
```

# 3 测试结果

## 3.1 锯齿波测试结果

下图是使用示波器测试的锯齿波输出波形，测试成功。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_706437" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=706437&handlekey=savephoto_706437">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## 3.2 输出电压精度测试结果

下面是测试周期性输出1.1V和3.3V模拟电压的波形，看起来像是方波。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_706438" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=706438&handlekey=savephoto_706438">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

接下来对输出的电压进行测试:

1.1V:

测试结果约等于1.11V，差别不大，精度还算可以，毕竟这个示波器精度有限。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_706439" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=706439&handlekey=savephoto_706439">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

2.2V：

测试结果约等于2.23V，在合理范围内。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_706440" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=706440&handlekey=savephoto_706440">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

# 总结

APM32F407的DAC使用起来还是比较方便，没有出现输出波动的情况，输出稳定，并且精度较高，可以用于日常模拟电压的输出控制。
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