单片机实验三（D/A+DMA实验）

2024-05-18 19:11:31

一、实验设备

PC机一台、实验箱一台。

二、实验内容

由定时器6溢出信号作为触发信号，控制DAC1(PA4) 循环输出阶梯波形信号，DAC1需要的数据使用DMA方式提供。实现图1的波形周期输出。

图1 理想实验结果波形图

三、实验过程

①先在CUBE软件中进行硬件的图形化配置，选择STM32F407ZE芯片后，先进行常规的RCC和SYS设置，并配置时钟树使得HCLK为168MHz，在项目管理中进行项目的命名、存放地址、IDE等配置。

图2 时钟树配置

②分析实验得，需开启定时器来作为DAC的触发，配置定时器周期为实验要求的1s，并开启更新事件（定时器配置如图3所示），开启DAC输出（如图4所示），并设置触发方式为定时器触发（如图5所示），以及DMA传输方式（如图6所示）的设置。

图3 定时器的配置

图4 DAC输出引脚配置

图5 DAC触发方式配置

图6 DMA传输方式的开启

③生成配置代码，进入到KEIL中完成相关功能代码，先进行KEIL的常规配置，设置晶振频率为8MHz，并设置硬件调试模式为J-LINK/J-TRACE Cortex，根据模拟电压波形为1V或2V，根据公式计算出对应的数字电压值，定义DAC输出的数组（如下代码所示），并输入DAC输出函数和定时器开启函数（如代码所示），编译下载后，进行硬件连线从而实现实验功能。

uint16_t dac_data[3]={0,1241,2482};

MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_DAC_Init();
MX_TIM6_Init();
HAL_DAC_Start_DMA(&hdac,DAC_CHANNEL_1,(uint32_t*)dac_data,3,DAC_ALIGN_12B_R);
HAL_TIM_Base_Start(&htim6);

四、实验收获

①学会了DAC实际输出电压和软件输入数值的转化公式：实际电压=参考电压*(软件输入数值/2的寄存器默认位宽次方)，其中STM32中默认参考电压为3.3V，而寄存器默认位宽为12位，所以实际电压=3.3V/(软件输入数值/4096)，该实验中需要1V的电压时，软件输入数值约等于1241,而需要2V电压时，软件输入数值约等于2482.

②学会了在CUBE上的DAC使用定时器更新触发来输出信号、并采用DMA传递数据的配置和调用，学会了KEIL软件中DAC输出函数和定时器的开启。

③学会了在KEIL软件中使用DEBUG软件进行单步执行，并观察相关变量数值变化的方法。

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