Использование DAC

В примере будет запущен ЦАП.

Работа с конфигуратором (В разработке)

Для начала настроем в конфигураторе тактирование mik32, например, от внешнего кварца 32МГц. Затем настроем делители шины. Так как ЦАП тактируется от шины APB_P_CLK, то зададим делители AHB_DIV и APB_P_DIV. В данном примере оставим делители по умолчанию. В итоге вкладка с тактированием должна выглядеть так:

(Картинка тактирования из конфигуратора. В работе)

Затем перейдем к настройке самого ЦАП. Для этого откроем вкладку ЦАП и нажмем включить.

После этого появится настройки канала, источника опорного напряжения (ИОН) и делителя частоты. Выберем 1-й канал ЦАП1, которому соответствует вывод Port1.12.

Рисунок 2 - настройки ЦАП в конфигураторе

В ЦАП есть 3 источника опорного напряжения. Внутренний считается встроенным в ЦАП. Настраиваемый ИОН и источник от внешнего вывода DAC_REF считаются внешними по отношению к внутреннему ИОН ЦАП. Выберем "Внутренний".

Делитель частоты ЦАП это 8 битное число. Частота ЦАП рассчитывается по формуле: F_ЦАП=F_IN/(Div+1). В примере оставим значение по умолчанию - 0.

В итоге настройки таймера в конфигураторе должны выглядеть как на рисунке.

Нажимаем кнопку сохранения и генерации. В итоге у нас появится проект для PlatformIo. Далее работа идет в visual studio code.

Использование библиотеки HAL_DAC

В сгенерированном проекте в файле main.c должна быть функция DAC_Init, в которой будут заданы настройки для ЦАП. Выглядит она так:

static void DAC_Init(void)
{
    hdac1.Instance = ANALOG_REG;

    hdac1.Instance_dac = HAL_DAC1;
    hdac1.Init.DIV = 0;
    hdac1.Init.EXTRef = DAC_EXTREF_OFF;     /* Выбор источника опорного напряжения: «1» - внешний; «0» - встроенный */
    hdac1.Init.EXTClb = DAC_EXTCLB_DACREF;  /* Выбор источника внешнего опорного напряжения: «1» - внешний вывод; «0» - настраиваемый ОИН */

    HAL_DAC_Init(&hdac1);
}

Кроме этого в функции SystemClock_Config приведены настройки для тактирования. Убедитесь что в PeriphClkInit.PMClockAPB_P присутствует PM_CLOCK_ANALOG_REG_M. Для смены функции вывода на аналоговую должен быть затактирован контроллер выводов (в PeriphClkInit.PMClockAPB_M должен быть PM_CLOCK_PAD_CONFIG_M или PMCLOCKAPB_M_DEFAULT). Сама функция должна выглядеть примерно так:

void SystemClock_Config(void)
{
    RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInit = {0};
    RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};

    RCC_OscInit.OscillatorEnable = RCC_OSCILLATORTYPE_OSC32K | RCC_OSCILLATORTYPE_OSC32M;   
    RCC_OscInit.OscillatorSystem = RCC_OSCILLATORTYPE_OSC32M;                          
    RCC_OscInit.AHBDivider = 0;                             
    RCC_OscInit.APBMDivider = 0;                             
    RCC_OscInit.APBPDivider = 0;                             
    RCC_OscInit.HSI32MCalibrationValue = 0;                  
    RCC_OscInit.LSI32KCalibrationValue = 0;
    HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInit);

    PeriphClkInit.PMClockAHB = PMCLOCKAHB_DEFAULT;    
    PeriphClkInit.PMClockAPB_M = PMCLOCKAPB_M_DEFAULT | PM_CLOCK_WU_M | PM_CLOCK_PAD_CONFIG_M;     
    PeriphClkInit.PMClockAPB_P = PMCLOCKAPB_P_DEFAULT | PM_CLOCK_UART_0_M | PM_CLOCK_ANALOG_REG_M;     
    PeriphClkInit.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_NO_CLK;
    PeriphClkInit.RTCClockCPUSelection = RCC_RTCCLKCPUSOURCE_NO_CLK;
    HAL_RCC_ClockConfig(&PeriphClkInit);
}

Для демонстрации вывода текста в PeriphClkInit.PMClockAPB_P присутствует PM_CLOCK_UART_0_M. У вас его может не быть так как UART нужно включить отдельно. Для этого нужно подключить библиотеки uart_lib и xprintf.

#include "mik32_hal_rcc.h"
#include "mik32_hal_dac.h"

#include "uart_lib.h"
#include "xprintf.h"

Для инициализации UART в функции main, после функции тактирования SystemClock_Config, следует написать:

UART_Init(UART_0, 3333, UART_CONTROL1_TE_M | UART_CONTROL1_M_8BIT_M, 0, 0);

Скорость UART задается делителем во втором аргументе функции. При такой записи скорость будет 9600 бод. В начале main.c можно видеть объявление структуры с набором настроек для ЦАП, которую использует функция инициализации DAC_Init.

DAC_HandleTypeDef hdac1;

void SystemClock_Config(void);
static void DAC_Init(void);

Данные для преобразования ЦАП задаются с помощью функции HAL_DAC_SetValue.

Сделаем циклическую смену напряжения от 0В до 1.2В на выводе DAC1 - Port1.12 с шагом 0.24В.

Напряжение на выводе DAC1 рассчитывается по формуле DAC_Value * Uref / 4095 = DAC_Value * 1.2 / 4095.

DAC_Value	Напряжение на выводе Port1.12, В
0	0
819	0.24
1638	0.48
2457	0.72
3276	0.96
4095	1.2

Функция main должна выглядеть примерно так:

int main()
{    

    SystemClock_Config();

    DAC_Init();

    while (1)
    {    
        for (uint16_t DAC_Value = 0; DAC_Value <= 0x0FFF; DAC_Value += 819)
        {
            HAL_DAC_SetValue(&hdac1, DAC_Value);

            #ifdef MIK32_DAC_DEBUG
            if(( (DAC_Value*1200/4095)%1000 ) > 99)
            {
                xprintf("DAC: %d (V = %d,%d)\n", DAC_Value, ((DAC_Value*1200)/4095)/1000, ((DAC_Value*1200)/4095)%1000);
            }
            else
            {
                xprintf("DAC: %d (V = %d,0%d)\n", DAC_Value, ((DAC_Value*1200)/4095)/1000, ((DAC_Value*1200)/4095)%1000);
            }
            #endif

            for (volatile int i = 0; i < 1000000; i++);
        }
    }
       
}

Если у вас включен UART и в main.c или def_list.h есть #define MIK32_DAC_DEBUG, то вы можете видеть что выводит UART. Пример вывода UART можно видеть на рисунке 3. Измерим напряжение на выводе DAC1. ЦАП может выводить немного другое значение из-за погрешности ЦАП и измерительных приборов.

Рисунок 3 - вывод UART

Ожидаемое напряжение, В	Измеренное напряжение, В
0	0
0.24	0.22
0.48	0.46
0.72	0.69
0.96	0.92
1.2	1.15