前言 & ^" a3 s. Q+ @ 本应用笔记举例介绍了使用数模转换器 (DAC) 外设生成音频输出信号的过程,该 DAC 外设内嵌在 STM32F10xx 微控制器系列产品中。 5 X3 `: Q+ G4 z . u5 M/ V" e6 M) m; e5 a/ O2 |% [ 数模转换器 (DAC) 是一种与模数转换器功能相反的器件,可以将数字形式的数据转换为相应的模拟电压信号。 3 M; c% K& _: L8 H* H7 z " N6 W% v% t. C$ H7 U7 s9 i STM32 DAC 模块是 12 位字转换器,带有两个支持立体声音频的输出通道。 " g! a3 h& w: F. K" {: J } DAC 可用于多种音频应用中,例如:安全警报、蓝牙耳机、发声玩具、答录机、人机接口以及低成本的音乐播放器 2 H2 t1 `" ~6 P; f, D STM32 DAC 还可实现许多其他模拟用途,如模拟波形产生和控制工程。 本应用笔记主要包括两部分内容: ● 第 1 节介绍 STM32 DAC 模块的主要特性。 ! e4 J: T' j5 w0 B5 {, Y* P- w ● 第 2 节介绍了两个示例。 — 在第一个示例中,DAC 用于生成正弦波形。 ' q5 l! q: h$ g: T5 [$ @ — 在第二个例中,DAC 用于通过 .WAV 文件生成音频。 1 DAC 主要特性 * S, t o& A. q: h7 S 1.1 数据格式 DAC 可以使用以下三种整型格式的数据:8 位右对齐、12 位右对齐以及 12 位左对齐。12 位值的范围在 0x000 到 0xFFF 之间,其中 0x000 为最小值,而 0xFFF 为最大值。+ e2 v; w' `, g& A/ V( d% G 1.2 双通道模式 DAC 有两个输出通道,每个通道各有一个转换器。在双 DAC 通道模式下,转换可以单独进行,也可以同时进行。 当 DAC 通道由同一个触发源触发后,两个通道将组合在一起同步执行更新操作,转换也会同时进行。 1.3 专用定时器 " m2 q# u8 D3 |- T* K# Z8 ^" p除了通过软件和外部触发器触发 DAC 转换之外,还可以通过不同的定时器触发 DAC 转换。 3 }- I! `+ s2 Q2 G9 ]$ PTIM6 和 TIM7 是两个基本定时器,主要用于 DAC 触发。 每当 DAC 接口在所选的定时器触发输出 (TIMx_TRGO) 上检测到上升沿时,DAC_DHRx 寄存器中存储的最后一个数据即会转移到 DAC_DORx 寄存器中。 1.4 DMA 功能 STM32 微控制器配有一个多通道 DMA 模块。每个 DAC 通道都连接到独立的 DMA 通道。对于 STM32F100x 微控制器,DAC 通道 1 连接到 DMA 通道 3,DAC 通道 2 连接到 DMA通道 4。 & \) J, b/ z9 d: [% \$ y' d未使用 DMA 时,CPU 用于向 DAC 提供模式波形。通常,波形保存在存储器 (RAM) 中,CPU 负责将数据从 RAM 传输到 DAC。 " \) r; b" N( k) I使用 DMA 时,系统的整体性能会因内核的释放而提升。此时,数据直接通过 DMA 从存储器传输到 DAC,无需 CPU 执行任何操作。这样节省的 CPU 资源可供其它操作使用。 1 W( C4 ?' q$ C0 e5 O* o1.5 DMA 下溢错误 3 d- S3 _6 q/ E! R* J' MDMA 向 DAC 提供模式波形时,有时会出现 DMA 传输速度比 DAC 转换速度快的情况。此时,DAC 会检测到部分模式波形遭到忽略而不予转换。它随后会将“DMA 下溢错误”标志置 1。 9 A0 i8 F. t2 B, F可以使用触发定时器通过共享 IRQ 通道处理下溢错误,在 DAC 不通过 TIM6 触发时也可通过专用中断来处理。 1.6 白噪声发生器 0 w( E) x% u S7 ]% B9 @1 L1.6.1 定义 + O$ J$ P0 ]) KSTM32 微控制器 DAC 为用户提供了一个伪随机码发生器。根据移位寄存器上使用的节拍数,在序列重复前,可生成具有最多 2n-1 个数的序列。 6 i# p6 }1 T# W6 e; i$ p4 w1 B7 ]8 E/ t3 Z; J |
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