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STM32 使用DMA+DAC+TIMER 輸出正弦波

之前已經簡單論述過,根據我個人菜鳥的瞭解與認識,對之前的知識進行整理回顧:

DMA:我的理解就是一個通道,或者是一座橋樑。在靜態記憶體到靜態記憶體,或者外設到靜態記憶體間的一個通訊的通道。建立這個通道的好處是:可以拋開CPU,不佔用CPU的資源,直接使用這塊記憶體的內容,速度也會加快。

DAC:STM32F103中有兩個DAC,可以同時使用。DAC的作用就是將數字量轉化為模擬量(電壓),在這就不作太多的講解。

TIMER:定時器。不作講解。

那麼對於使用DMA+DAC+TIMER產生正弦波的原理或過程,我有這樣一個簡單的理解:

  先將一個可以生成正弦波的資料表儲存在靜態記憶體中,然後在DAC以及這塊記憶體中間使用DMA建立一個通道,經過以上步驟之後,DAC模組就可以通過DAM通道拿取靜態記憶體中可以生成正弦波的資料,拿取資料,然後經過數模準換,在引腳進行輸出就可以得到正弦波了。那麼當然,這個速度是非常快的,如果沒有一定的延時,那麼得到的估計就是一個變化很快的模擬量。所以這個時候就需要使用定時器TIMER了。DAC在初始化的時候,可以設定成使用定時器觸發,這就意味著,當定時器溢滿的時候,就會觸發DAC工作。這樣一來,就可以通過改變定時器的定時時間來改變正弦波的週期了。

以上是我的一個簡單的瞭解,應該會有很多不嚴謹不正確的地方,畢竟是一個新手菜鳥,以上見解也是方便自己學習,本人也會根據不斷學習進行補充營養的。下面貼出一個例子進行分析:

1、初始化波形表以及輸出的引腳

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/********正弦波輸出表***********/

void SineWave_Data( u16 cycle ,u16 *D)

{

u16 i;

for( i=0;i<cycle;i++)

{

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

}

}

/******************正弦波形表***********************/

#ifdef  Sine_WaveOutput_Enable 

u16 SineWave_Value[256];       //用函式封裝

#endif

/******DAC暫存器地址宣告*******/  

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

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

/****************初始化引腳******************/

void SineWave_GPIO_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  //開時鐘

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;       //推輓輸出模式

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   //輸出速率 

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_5 ; //選擇引腳

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5)  ;   //拉高輸出

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

}

 2、初始化DAC

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/******************DAC初始化¯*************************/

void SineWave_DAC_Config( void)

{

DAC_InitTypeDef            DAC_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);//開DAC時鐘

/**************DAC結構初始化*******************/

DAC_StructInit(&DAC_InitStructure);    

DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration = DAC_WaveGeneration_None;//不產生波形

DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Disable; //不使能輸出快取

DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_T2_TRGO;//DAC觸發為定時器2觸發

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

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

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

}

  3、定時器配置

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/*********定時器初始化************/

void SineWave_TIM_Config(u32 Wave1_Fre)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef    TIM_TimeBaseStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//開時鐘

TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;     //不預分頻

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; //不分頻<br>  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上計數

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = Wave1_Fre;//設定輸出頻率

TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);//設定TIME輸出觸發為更新模式

}

 4、DMA配置 

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/*********DMA配置***********/

void SineWave_DMA_Config(void)

{                  

DMA_InitTypeDef            DMA_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);//開啟DMA2時鐘

DMA_StructInit( &DMA_InitStructure);        //DMA結構體初始化

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//從暫存器讀資料

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 256;//暫存器大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外設地址不遞增

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //記憶體地址遞增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//寬度為半字

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//寬度為半字

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;/優先順序非常高

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//關閉記憶體到記憶體模式

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//迴圈傳送模式

     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = DAC_DHR12R1;//外設地址為DAC通道1的地址
     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)SineWave_Value;//波形資料表記憶體地址

     DMA_Init(DMA2_Channel3, &DMA_InitStructure);//初始化
     DMA_Cmd(DMA2_Channel3, ENABLE); //使能DMA通道3                

}

 5、正弦波初始化

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void SineWave_Init(u16 Wave1_Fre)

{

  u16 f1=(u16)(72000000/sizeof(SineWave_Value)*2/Wave1_Fre);//計算頻率

 SineWave_Data( 256 ,SineWave_Value);     //生成輸出正弦波的波形表

  SineWave_GPIO_Config();             //初始化io

  SineWave_TIM_Config(f1);            //初始化定時器

  SineWave_DAC_Config();              //配置DAC

  SineWave_DMA_Config();              //配置DMA

  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);             //開啟定時器

}

  經過以上的簡單配置,就可以使得32板輸出sin波形了。