使用STM32F0xx系列的DAC生成音频和特定波形 : i6 m6 j2 L A. i( k 简介 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 STM32F0xx 微控制器系列产品中。 . i a @" `6 b6 T |5 @" b 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。 * f5 K5 m% X& G9 A, P STM32 DAC 模块是 12 位数据转换器,带有一个支持单声道音频的输出通道。 / U- H; h% X6 p7 i& F 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。 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。 ● 第 2 节介绍两个示例。 & ^# K8 D5 b& W/ C! h1 q — 在第一个示例中,DAC 用于生成正弦波形。 , y$ s% }* ?) |8 F, q& o/ y — 在第二个示例中,DAC 用于通过 .WAV 文件生成音频。. F# Y/ Y0 c o. j( ` 1 DAC 主要特性 : Y! b' P* U& ` 2 O2 f5 `. C3 w* { 1.1 数据格式 8 I& [ x0 x" x. z) r1 V' l( \3 P 4 ?5 P" y }/ W) y2 P/ d DAC 可以使用以下三种整型格式的数据:8 位右对齐、12 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。" l1 b8 z; }6 T" z7 u+ }- O' v 1.2 专用定时器 % i) Y; [% g5 |9 ?除了通过软件和外部触发信号触发 DAC 转换之外,还可以通过定时器触发 DAC 转换。 TIM6 是一种基本定时器,主要用于触发 DAC 转换。 $ N6 S# n% c" S) U: n. c' M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。 / s2 B) t# ? A3 Q% S% T1.3 DMA 功能 STM32 微控制器配有一个多通道 DMA 模块。DAC 通道连接到独立的 DMA 通道。对于STM32F0xx 微控制器,DAC 通道会与 DMA 的通道 3 相连接。 & g8 D. C, Y7 N$ X2 v' M3 n( H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。 / h0 K8 c2 T0 O$ Y7 W7 I$ l) f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。 1.4 DMA 下溢错误 DMA 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。 ! O% d4 T1 X/ ` z; i* D 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。 }. v1 o6 ~; q @. @6 K |
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