HK32MCU應用筆記（十八）| HK32F103xC/D/E-DAC的應用及注意事項

HK32F103x/C/D/E是深圳市航順芯片技術研發(fā)有限公司推出的中大容量的103系列芯片。作為32位MCU常用的外設DAC是12位數(shù)字輸入，電壓輸出的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。DAC可以配置為8位或12位模式，也可以與DMA控制器配合使用。DAC工作在12位模式時，數(shù)據(jù)可以設置成左對齊或右對齊。DAC模塊有2個輸出通道，每個通道都有單獨的轉(zhuǎn)換器。在雙DAC模式下，2個通道可以獨立地進行轉(zhuǎn)換，也可以同時進行轉(zhuǎn)換并同步地更新2個通道的輸出。DAC可以通過引腳輸入?yún)⒖茧妷?a target="_blank">VREF+以獲得更精確的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

DAC主要特性

●2個DAC轉(zhuǎn)換器：每個轉(zhuǎn)換器對應1個輸出通道

●8位或者12位單調(diào)輸出

●12位模式下數(shù)據(jù)左對齊或者右對齊

●同步更新功能

●噪聲波形生成

●三角波形生成

●雙DAC通道同時或者分別轉(zhuǎn)換

●每個通道都有DMA功能

●外部觸發(fā)轉(zhuǎn)換

●輸入?yún)⒖茧妷篤REF+

DAC通道模塊框圖
DAC 引腳

DAC數(shù)字格式

根據(jù)選擇的配置模式，數(shù)據(jù)按照下文所述寫入指定的寄存器：

單DAC通道x，有3種情況

● 8位數(shù)據(jù)右對齊：用戶須將數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR8Rx[7:0]位(實際是存入寄存器DHRx[11:4]位)

● 12位數(shù)據(jù)左對齊：用戶須將數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR12Lx[15:4]位(實際是存入寄存器DHRx[11:0]位)

● 12位數(shù)據(jù)右對齊：用戶須將數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR12Rx[11:0]位(實際是存入寄存器DHRx[11:0]位)

根據(jù)對DAC_DHRyyyx寄存器的操作，經(jīng)過相應的移位后，寫入的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)存到DHRx 寄存器中(DHRx是內(nèi)部的數(shù)據(jù)保存寄存器x)。隨后，DHRx寄存器的內(nèi)容或被自動地傳送到DORx寄存器，或通過軟件觸發(fā)或外部事件觸發(fā)被傳送到DORx寄存器。

單DAC通道模式的數(shù)據(jù)寄存器

雙DAC通道，有3種情況

● 8位數(shù)據(jù)右對齊：用戶須將DAC通道1數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR8RD[7:0]位(實際是存入寄存器DHR1[11:4]位)，將DAC通道2數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR8RD[15:8]位(實際是存入寄存器 DHR2[11:4]位)

● 12位數(shù)據(jù)左對齊：用戶須將DAC通道1數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR12LD[15:4]位(實際是存入寄存器DHR1[11:0]位)，將DAC通道2數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR12LD[31:20]位(實際是存入寄存器DHR2[11:0]位)

● 12位數(shù)據(jù)右對齊：用戶須將DAC通道1數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR12RD[11:0]位(實際是存入寄存器DHR1[11:0]位)，將DAC通道2數(shù)據(jù)寫入寄存器DAC_DHR12RD[27:16]位(實際是存入寄存器 DHR2[11:0]位)

根據(jù)對DAC_DHRyyyD寄存器的操作，經(jīng)過相應的移位后，寫入的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)存到DHR1 和DHR2寄存器中(DHR1和DHR2是內(nèi)部的數(shù)據(jù)保存寄存器x)。隨后，DHR1和DHR2的內(nèi)容或被自動地傳送到DORx寄存器，或通過軟件觸發(fā)或外部事件觸發(fā)被傳送到DORx寄存器。

雙DAC通道模式的數(shù)據(jù)寄存器

DAC轉(zhuǎn)換

不能直接對寄存器DAC_DORx寫入數(shù)據(jù)，任何輸出到DAC通道x的數(shù)據(jù)都必須寫入AC_DHRx寄存器(數(shù)據(jù)實際寫入DAC_DHR8Rx、DAC_DHR12Lx、DAC_DHR12Rx、DAC_DHR8RD、DAC_DHR12LD、或者DAC_DHR12RD寄存器)。如果沒有選中硬件觸發(fā)(寄存器DAC_CR1的TENx位置’0’)，存入寄存器DAC_DHRx的數(shù)據(jù)會在一個APB1時鐘周期后自動傳至寄存器DAC_DORx。如果選中硬件觸發(fā)(寄存器DAC_CR1 的TENx位置’1’)，數(shù)據(jù)傳輸在觸發(fā)發(fā)生以后3個APB1時鐘周期后完成。一旦數(shù)據(jù)從DAC_DHRx 寄存器裝入DAC_DORx寄存器，在經(jīng)過時間tSETTLING之后，輸出即有效，這段時間的長短依電源電壓和模擬輸出負載的不同會有所變化。

TEN=0觸發(fā)失能時轉(zhuǎn)換的時間框圖

DAC輸出電壓

數(shù)字輸入經(jīng)過DAC被線性地轉(zhuǎn)換為模擬電壓輸出，其范圍為0到VREF+。任一DAC通道引腳上的輸出電壓滿足下面的關系：DAC輸出=VREFx(DOR/4095)

HK32F103xC/D/E在操作DAC需要注意的地方

用戶在使用HK32F103xC/D/E的DAC在使用過程中，當輸出一個較低電壓，例如0.41V，當對DAC->CR.BOFF 1 bit進行操作時，不管是從0->1,還是從1->0，均會出現(xiàn)一個高于實際DAC輸出很高的電壓值，且不會自行恢復，需要手動給一個trig信號或者將DAC->CR.BOFF1回到上一次觸發(fā)之前的狀態(tài)才能恢復正常。舉例說明：DAC 配置為軟件觸發(fā)，DAC->CR.BOFF1=0，輸出一個0.41V電壓(DHR12R1設置為0x1FF)，從PA4輸出，當正常輸出以后配置DAC->CR.BOFF1=1，此時電壓會跳變到2.9V左右，且不會自行恢復，當給DAC_SWTRIGR.SWTRIG1配置為1以后即可自行恢復。

解決方案：

1. DAC BUFF輸出功能，在程序上電初始化配置完畢以后，程序運行中不要更改。
2. 如果需要在程序運行中更改，且對輸出電壓的短暫跳變不敏感，那么可通過更改觸發(fā)方式為DAC_Trigger_T1_TRGO等循環(huán)自動觸發(fā)方式或者在DAC->CR.BOFF1 bit發(fā)生改變以后手動給一次觸發(fā)信號。

以上有關寄存器的介紹可以參考我們HK的HK32F103xC/D/E的應用手冊。

來源：航順芯片

審核編輯：湯梓紅