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STM32 DAC DMA 传输

介绍​

在 STM32 微控制器中，DAC（数字模拟转换器）用于将数字信号转换为模拟信号。DMA（直接内存访问）则是一种无需 CPU 干预即可在内存和外设之间传输数据的技术。结合 DAC 和 DMA，可以实现高效的数据传输，特别适用于需要连续输出模拟信号的场景，如音频播放、波形生成等。

本教程将逐步讲解如何配置 STM32 的 DAC 和 DMA，并通过代码示例展示如何实现 DAC DMA 传输。

硬件配置​

在开始之前，确保你的 STM32 开发板支持 DAC 和 DMA 功能。通常，STM32 的 DAC 输出引脚为 PA4 和 PA5，但具体引脚请参考你的开发板手册。

软件配置​

1. 初始化 DAC​

首先，我们需要初始化 DAC。以下是一个简单的 DAC 初始化代码示例：

c
void DAC_Init(void) {
    // 使能 DAC 时钟
    RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_DACEN;

    // 配置 DAC 通道 1
    DAC->CR |= DAC_CR_EN1;  // 使能 DAC 通道 1
}

2. 配置 DMA​

接下来，我们需要配置 DMA 以将数据从内存传输到 DAC。以下是一个 DMA 配置的示例：

c
void DMA_Init(void) {
    // 使能 DMA 时钟
    RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_DMA1EN;

    // 配置 DMA 流
    DMA1_Stream5->CR &= ~DMA_SxCR_EN;  // 禁用 DMA 流
    DMA1_Stream5->CR |= DMA_SxCR_CHSEL_2;  // 选择通道 2
    DMA1_Stream5->CR |= DMA_SxCR_MINC;  // 内存地址递增
    DMA1_Stream5->CR |= DMA_SxCR_DIR_0;  // 内存到外设
    DMA1_Stream5->CR |= DMA_SxCR_TCIE;  // 使能传输完成中断

    // 设置外设地址
    DMA1_Stream5->PAR = (uint32_t)&(DAC->DHR12R1);

    // 设置内存地址
    DMA1_Stream5->M0AR = (uint32_t)&dac_buffer;

    // 设置数据长度
    DMA1_Stream5->NDTR = BUFFER_SIZE;

    // 使能 DMA 流
    DMA1_Stream5->CR |= DMA_SxCR_EN;
}

3. 启动 DAC DMA 传输​

配置完成后，我们可以启动 DAC DMA 传输：

c
void DAC_DMA_Start(void) {
    // 使能 DAC DMA 请求
    DAC->CR |= DAC_CR_DMAEN1;

    // 启动 DMA 传输
    DMA1_Stream5->CR |= DMA_SxCR_EN;
}

实际应用案例​

假设我们需要生成一个正弦波信号。我们可以预先计算正弦波的数据，并将其存储在内存中。然后，通过 DMA 将这些数据传输到 DAC，从而实现连续的正弦波输出。

c
#define BUFFER_SIZE 100
uint16_t dac_buffer[BUFFER_SIZE];

void Generate_Sine_Wave(void) {
    for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
        dac_buffer[i] = (uint16_t)(2048 * (1 + sin(2 * M_PI * i / BUFFER_SIZE)));
    }
}

int main(void) {
    DAC_Init();
    DMA_Init();
    Generate_Sine_Wave();
    DAC_DMA_Start();

    while (1) {
        // 主循环
    }
}

总结​

通过本教程，我们学习了如何在 STM32 中使用 DMA 传输来实现 DAC 输出。这种方法可以显著提高数据传输的效率，特别适用于需要连续输出模拟信号的场景。

附加资源​

练习​

  1. 修改代码，生成一个三角波信号。
  2. 尝试使用双缓冲技术，进一步提高数据传输的效率。
提示

在实际项目中，确保 DMA 传输的数据长度和缓冲区大小匹配，以避免数据丢失或溢出。