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本章节为大家讲解标准SPI接线方式驱动模数转换器DAC8501。
34.1 初学者重要提示
34.2 DAC结构分类和技术术语
34.3 DAC8501硬件设计
34.4 DAC8501关键知识点整理(重要)
34.5 DAC8501驱动设计
34.6 SPI总线板级支持包(bsp_spi_bus.c)
34.7 DAC8501支持包中断方式(bsp_spi_dac8501.c)
34.8 DAC8501驱动移植和使用
34.9 实验例程设计框架
34.10 实验例程说明(MDK)
34.11 实验例程说明(IAR)
34.12 总结
在本教程的第33章进行了详细说明。
DAC的原理图下载:
http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=97262 。
1、供电电压: 2.7 - 5.5V【3.3V供电时,输出电压也可以到5V】。
2、通道数: 2路 (通过2片DAC8501E实现)。
3、输出电压范围 : 0 - 5V【零位 < 0.020V, 满位 > 4.970V】。
4、分辨率: 16位。
5、功耗 : 小于10mA。
6、MCU接口 :高速 SPI (30M) 支持 3.3V和5V单片机。
7、DAC输出模拟带宽:350KHz。
8、DAC输出响应: 10uS 到 0.003% FSR。
1、输出和供电电压无关;模块内带升压电路和5V基准。
2、自适应单片机的电平(2.7 - 5V 均可以)。
3、输出电压轨到轨,最高电压可以到 4.970V 以上。
V6板子上DAC8501模块的插座的原理图如下(NRF24L01,AD9833,DAC8563和TM7705都是用的而这个插座):
实际对应开发的位置如下:
驱动DAC8501需要对下面这些知识点有个认识。
DAC8501的封装形式:
供电范围2.7-5.5V。
稳压基准输入。
输出运放的反馈。
模拟输出电压,输出运放具有轨到轨特性。
低电平有效,当SYNC变为低电平时,它使能输入移位寄存器,并且数据采样在随后的时钟下降沿。 DAC输出在第24个时钟下降沿之后更新。 如果SYNC在第23个时钟沿之前变高,SYNC的上升沿将充当中断,并且DAC8501将忽略写序列。
时钟输入端,支持30MHz。
串行时钟输入,每个时钟下降沿将数据写到的24bit的输入移位寄存器。
接地端。
DAC8501的计算公式如下:
配置DAC8501数据输出寄存器的数值,范围0 到2^16 – 1,即0到65535。
使用外部参考电压,由VREFIN引脚的输入决定。
输出电压。
DAC8501的时序图如下:
这个时序里面有三个参数尤其重要,后面时序配置要用到(对于F4系列主要是第1个参数,H7系列这三个都要用的)。
供电2.7到3.6V时,最高时钟20MHz。
供电3.6到5.5V时,最高时钟30MHz。
SYNC低电平有效到SCLK第1个上降沿信号的时间没有最小值限制,可以为0。
每传输24bit数据后,SYNC要保持一段时间的高电平。
供电2.7到3.6V时,最小要求50ns。
供电3.6到5.5V时,最小要求33ns。
DAC8501的寄存器配置是24bit格式:
控制DAC8501每次要传输24bit数据,高8bit控制位 + 16bit数据位。
控制位的PD1和PD0定义如下:
PD1 PD0 决定4种工作模式:
0 0 ---> 正常工作模式
0 1 ---> 输出接1K欧到GND
1 0 ---> 输出100K欧到GND
1 1 ---> 输出高阻
DAC8501的程序驱动框架设计如下:
有了这个框图,程序设计就比较好理解了。
spi总线配置通过如下两个函数实现:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitSPIBus
* 功能说明: 配置SPI总线。
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitSPIBus(void)
{
g_spi_busy = 0;
bsp_InitSPIParam(SPI_BAUDRATEPRESCALER_8, SPI_PHASE_1EDGE, SPI_POLARITY_LOW);
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_InitSPIParam
* 功能说明: 配置SPI总线参数,时钟分频,时钟相位和时钟极性。
* 形 参: _BaudRatePrescaler SPI总线时钟分频设置,支持的参数如下:
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 2分频
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_4 4分频
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_8 8分频
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_16 16分频
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_32 32分频
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_64 64分频
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_128 128分频
* SPI_BAUDRATEPRESCALER_256 256分频
*
* _CLKPhase 时钟相位,支持的参数如下:
* SPI_PHASE_1EDGE SCK引脚的第1个边沿捕获传输的第1个数据
* SPI_PHASE_2EDGE SCK引脚的第2个边沿捕获传输的第1个数据
*
* _CLKPolarity 时钟极性,支持的参数如下:
* SPI_POLARITY_LOW SCK引脚在空闲状态处于低电平
* SPI_POLARITY_HIGH SCK引脚在空闲状态处于高电平
*
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitSPIParam(uint32_t _BaudRatePrescaler, uint32_t _CLKPhase, uint32_t _CLKPolarity)
{
/* 提高执行效率,只有在SPI硬件参数发生变化时,才执行HAL_Init */
if (s_BaudRatePrescaler == _BaudRatePrescaler && s_CLKPhase == _CLKPhase && s_CLKPolarity == _CLKPolarity)
{
return;
}
s_BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler;
s_CLKPhase = _CLKPhase;
s_CLKPolarity = _CLKPolarity;
/* 设置SPI参数 */
hspi.Instance = SPIx; /* 例化SPI */
hspi.Init.BaudRatePrescaler = _BaudRatePrescaler; /* 设置波特率 */
hspi.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES; /* 全双工 */
hspi.Init.CLKPhase = _CLKPhase; /* 配置时钟相位 */
hspi.Init.CLKPolarity = _CLKPolarity; /* 配置时钟极性 */
hspi.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT; /* 设置数据宽度 */
hspi.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB; /* 数据传输先传高位 */
hspi.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE; /* 禁止TI模式 */
hspi.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE; /* 禁止CRC */
hspi.Init.CRCPolynomial = 7; /* 禁止CRC后,此位无效 */
hspi.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT; /* 使用软件方式管理片选引脚 */
hspi.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER; /* SPI工作在主控模式 */
/* 复位SPI */
if(HAL_SPI_DeInit(&hspi) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
if (HAL_SPI_Init(&hspi) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
}
关于这两个函数有以下两点要做个说明:
注:推荐使用查询方式。
SPI驱动的查询,中断和DMA方式主要通过函数bsp_spiTransfer实现数据传输:
/*
*********************************************************************************************************
* 选择DMA,中断或者查询方式
*********************************************************************************************************
*/
//#define USE_SPI_DMA /* DMA方式 */
//#define USE_SPI_INT /* 中断方式 */
#define USE_SPI_POLL /* 查询方式 */
uint8_t g_spiTxBuf[SPI_BUFFER_SIZE];
uint8_t g_spiRxBuf[SPI_BUFFER_SIZE];
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_spiTransfer
* 功能说明: 启动数据传输
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_spiTransfer(void)
{
if (g_spiLen > SPI_BUFFER_SIZE)
{
return;
}
/* DMA方式传输 */
#ifdef USE_SPI_DMA
wTransferState = TRANSFER_WAIT;
if(HAL_SPI_TransmitReceive_DMA(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
while (wTransferState == TRANSFER_WAIT)
{
;
}
#endif
/* 中断方式传输 */
#ifdef USE_SPI_INT
wTransferState = TRANSFER_WAIT;
if(HAL_SPI_TransmitReceive_IT(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
while (wTransferState == TRANSFER_WAIT)
{
;
}
#endif
/* 查询方式传输 */
#ifdef USE_SPI_POLL
if(HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi, (uint8_t*)g_spiTxBuf, (uint8_t *)g_spiRxBuf, g_spiLen, 1000000) != HAL_OK)
{
Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
}
#endif
}
通过开头宏定义可以方便的切换中断,查询和DMA方式。
首先回忆下STM32F4支持的4种时序配置。
SCK引脚在空闲状态处于高电平,SCK引脚的第2个边沿捕获传输的第1个数据。
SCK引脚在空闲状态处于低电平,SCK引脚的第2个边沿捕获传输的第1个数据。
SCK引脚在空闲状态处于高电平,SCK引脚的第1个边沿捕获传输的第1个数据。
SCK引脚在空闲状态处于低电平,SCK引脚的第1个边沿捕获传输的第1个数据。
有了F4支持的时序配置,再来看下DAC8501的时序图:
首先DAC8501是下降升沿做数据采集,所以STM32F4的可选的配置就是:
CHOL = 0, CPHA = 1
CHOL = 1, CPHA = 0
对于这两种情况的主要区别是空闲状态下SCLK时钟选择高电平还是低电平,根据上面的时序图和DAC8501的数据手册,两种情况下都可以正常运行。经过实际测试,STM32F4使用这两个配置确实都可以正常运行。程序里面默认是选择CHOL = 0, CPHA = 1。
单SPI接口管理多个SPI设备最麻烦的地方是不同设备的时钟分配,时钟极性和时钟相位并不相同。对此的解决解决办法是在片选阶段配置切换,比如DAC8501的片选:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DAC8501_SetCS1
* 功能说明: DAC8501 片选控制函数
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DAC8501_SetCS1(uint8_t _Level)
{
if (_Level == 0)
{
bsp_SpiBusEnter(); /* 占用SPI总线 */
bsp_InitSPIParam(SPI_BAUDRATEPRESCALER_4, SPI_PHASE_2EDGE, SPI_POLARITY_LOW);
CS1_0();
}
else
{
CS1_1();
bsp_SpiBusExit(); /* 释放SPI总线 */
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DAC8501_SetCS2(0)
* 功能说明: 设置CS2。 用于运行中SPI共享。
* 形 参: 无
返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DAC8501_SetCS2(uint8_t _level)
{
if (_level == 0)
{
bsp_SpiBusEnter(); /* 占用SPI总线 */
bsp_InitSPIParam(SPI_BAUDRATEPRESCALER_4, SPI_PHASE_2EDGE, SPI_POLARITY_LOW);
CS2_0();
}
else
{
CS2_1();
bsp_SpiBusExit(); /* 释放SPI总线 */
}
}
通过这种方式就有效的解决了单SPI接口管理多设备的问题。因为给每个设备都配了一个独立的片选引脚,这样就可以为每个设备都配置这么一个片选配置。
但是频繁配置也比较繁琐,所以函数bsp_InitSPIParam里面做了特别处理。当前配置与之前配置相同的情况下无需重复配置。
DAC8501的双通道数据更新通过下面的函数实现:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DAC8501_SetDacData
* 功能说明: 设置DAC数据
* 形 参: _ch, 通道,
* _data : 数据
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DAC8501_SetDacData(uint8_t _ch, uint16_t _dac)
{
uint32_t data;
/*
DAC8501.pdf page 12 有24bit定义
DB24:18 = xxxxx 保留
DB17: PD1
DB16: PD0
DB15:0 16位数据
其中 PD1 PD0 决定4种工作模式
0 0 ---> 正常工作模式
0 1 ---> 输出接1K欧到GND
1 0 ---> 输出100K欧到GND
1 1 ---> 输出高阻
*/
data = _dac; /* PD1 PD0 = 00 正常模式 */
if (_ch == 0)
{
DAC8501_SetCS1(0);
}
else
{
DAC8501_SetCS2(0);
}
/* DAC8501 SCLK时钟高达30M,因此可以不延迟 */
g_spiLen = 0;
g_spiTxBuf[g_spiLen++] = (data >> 16);
g_spiTxBuf[g_spiLen++] = (data >> 8);
g_spiTxBuf[g_spiLen++] = (data);
bsp_spiTransfer();
if (_ch == 0)
{
DAC8501_SetCS1(1);
}
else
{
DAC8501_SetCS2(1);
}
}
函数实现比较简单,每次更新发送24bit数据即可。
SPI总线驱动文件bsp_spi_bus.c主要实现了如下几个API供用户调用:
函数原型:
void bsp_InitSPIBus(void)
函数描述:
此函数主要用于SPI总线的初始化,在bsp.c文件调用一次即可。
函数原型:
void bsp_InitSPIParam(uint32_t _BaudRatePrescaler, uint32_t _CLKPhase, uint32_t _CLKPolarity)
函数描述:
此函数用于SPI总线的配置。
函数参数:
SPI_BAUDRATEPRESCALER_2 2分频
SPI_BAUDRATEPRESCALER_4 4分频
SPI_BAUDRATEPRESCALER_8 8分频
SPI_BAUDRATEPRESCALER_16 16分频
SPI_BAUDRATEPRESCALER_32 32分频
SPI_BAUDRATEPRESCALER_64 64分频
SPI_BAUDRATEPRESCALER_128 128分频
SPI_BAUDRATEPRESCALER_256 256分频
SPI_PHASE_1EDGE SCK引脚的第1个边沿捕获传输的第1个数据
SPI_PHASE_2EDGE SCK引脚的第2个边沿捕获传输的第1个数据
SPI_POLARITY_LOW SCK引脚在空闲状态处于低电平
SPI_POLARITY_HIGH SCK引脚在空闲状态处于高电平
函数原型:
void bsp_spiTransfer(void)
函数描述:
此函数用于启动SPI数据传输,支持查询,中断和DMA方式传输。
DAC8501驱动文件bsp_spi_dac8501.c主要实现了如下几个API供用户调用:
函数原型:
void bsp_InitDAC8501(void)
函数描述:
主要用于DAC8501的初始化,调用前务必先调用函数bsp_InitSPIBus初始化SPI外设。
函数原型:
void DAC8501_SetCS1(uint8_t _Level)
函数描述:
此函数用于片选DAC8501模块上的第1片8501。
函数参数:
函数原型:
void DAC8501_SetCS2(uint8_t _Level)
函数描述:
此函数用于片选DAC8501模块上的第2片8501。
函数参数:
函数原型:
void DAC8501_SetDacData(uint8_t _ch, uint16_t _dac)
函数描述:
此函数用于设置DAC输出,并立即更新。
函数参数:
函数原型:
int32_t DAC8501_DacToVoltage(uint16_t _dac)
函数描述:
此函数用于将DAC值换算为电压值,单位0.1mV。
函数参数:
函数原型:
uint32_t DAC8501_VoltageToDac(int32_t _volt)
函数描述:
此函数用于将电压值转换为DAC值。
函数参数:
DAC8501移植步骤如下:
/*
*********************************************************************************************************
* 时钟,引脚,DMA,中断等宏定义
*********************************************************************************************************
*/
#define SPIx SPI1
#define SPIx_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_SPI1_CLK_ENABLE()
#define DMAx_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE()
#define SPIx_FORCE_RESET() __HAL_RCC_SPI1_FORCE_RESET()
#define SPIx_RELEASE_RESET() __HAL_RCC_SPI1_RELEASE_RESET()
#define SPIx_SCK_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define SPIx_SCK_GPIO GPIOB
#define SPIx_SCK_PIN GPIO_PIN_3
#define SPIx_SCK_AF GPIO_AF5_SPI1
#define SPIx_MISO_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define SPIx_MISO_GPIO GPIOB
#define SPIx_MISO_PIN GPIO_PIN_4
#define SPIx_MISO_AF GPIO_AF5_SPI1
#define SPIx_MOSI_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define SPIx_MOSI_GPIO GPIOB
#define SPIx_MOSI_PIN GPIO_PIN_5
#define SPIx_MOSI_AF GPIO_AF5_SPI1
#define SPIx_TX_DMA_CHANNEL DMA_CHANNEL_3
#define SPIx_TX_DMA_STREAM DMA2_Stream3
#define SPIx_RX_DMA_CHANNEL DMA_CHANNEL_3
#define SPIx_RX_DMA_STREAM DMA2_Stream0
#define SPIx_IRQn SPI1_IRQn
#define SPIx_IRQHandler SPI1_IRQHandler
#define SPIx_DMA_TX_IRQn DMA2_Stream3_IRQn
#define SPIx_DMA_RX_IRQn DMA2_Stream0_IRQn
#define SPIx_DMA_TX_IRQHandler DMA2_Stream3_IRQHandler
#define SPIx_DMA_RX_IRQHandler DMA2_Stream0_IRQHandler
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DAC8501_SetCS1
* 功能说明: DAC8501 片选控制函数
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DAC8501_SetCS1(uint8_t _Level)
{
if (_Level == 0)
{
bsp_SpiBusEnter(); /* 占用SPI总线 */
bsp_InitSPIParam(SPI_BAUDRATEPRESCALER_8, SPI_PHASE_2EDGE, SPI_POLARITY_LOW);
CS1_0();
}
else
{
CS1_1();
bsp_SpiBusExit(); /* 释放SPI总线 */
}
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DAC8501_SetCS2(0)
* 功能说明: 设置CS2。 用于运行中SPI共享。
* 形 参: 无
返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DAC8501_SetCS2(uint8_t _level)
{
if (_level == 0)
{
bsp_SpiBusEnter(); /* 占用SPI总线 */
bsp_InitSPIParam(SPI_BAUDRATEPRESCALER_8, SPI_PHASE_2EDGE, SPI_POLARITY_LOW);
CS2_0();
}
else
{
CS2_1();
bsp_SpiBusExit(); /* 释放SPI总线 */
}
}
#define CS1_CLK_ENABLE() __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE()
#define CS1_GPIO GPIOG
#define CS1_PIN GPIO_PIN_10
#define CS1_1() CS1_GPIO->BSRR = CS1_PIN
#define CS1_0() CS1_GPIO->BSRR = ((uint32_t)CS1_PIN << 16U)
/* 特别注意,我们这里是用的扩展IO控制的 */
#define CS2_1() HC574_SetPin(NRF24L01_CE, 1);
#define CS2_0() HC574_SetPin(NRF24L01_CE, 0);
/* 针对不同的应用程序,添加需要的底层驱动模块初始化函数 */
bsp_InitSPIBus(); /* 配置SPI总线 */
bsp_InitDAC8501(); /* 初始化配置DAC8501 */
通过程序设计框架,让大家先对配套例程有一个全面的认识,然后再理解细节,本次实验例程的设计框架如下:
第1阶段,上电启动阶段:
第2阶段,进入main函数:
配套例子:
V6-015_DAC8501简易信号发生器(双路输出,16bit分辨率, 0-5V输出)
实验目的:
实验内容:
实验操作:
上电后串口打印的信息:
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
波形效果:
模块插入位置:
程序设计:
系统栈大小分配:
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_Init
* 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
* 形 参:无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/*
STM32F429 HAL 库初始化,此时系统用的还是F429自带的16MHz,HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系统时钟到168MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder:
- 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
- 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
bsp_InitKey(); /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化扩展IO */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
/* 针对不同的应用程序,添加需要的底层驱动模块初始化函数 */
bsp_InitSPIBus(); /* 配置SPI总线 */
bsp_InitDAC8501(); /* 初始化配置DAC8501 */
}
主功能:
主程序实现如下操作:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形 参: 无
* 返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
DemoSpiDac(); /* SPI DAC测试 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DemoSpiDac
* 功能说明: DAC8501测试
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DemoSpiDac(void)
{
uint8_t i=0;
uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */
sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
/* 生成方波数据 */
for(i =0; i< 50; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
}
for(i =50; i< 100; i++)
{
ch1buf[i] = 65535;
}
/* 生成正弦波数据 */
MakeSinTable(ch2buf, 100, 0, 65535);
/* 配置个TIM6中断,频率DAC_OUT_FREQ */
bsp_SetTIMforInt(TIM6, DAC_OUT_FREQ, 2, 0);
while(1)
{
bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
/* 判断定时器超时时间 */
if (bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔100ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(4);
}
/* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下,双通道输出,通道1输出方波,通道2输出正弦波 */
/* 生成方波数据 */
for(i =0; i< 50; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
}
for(i =50; i< 100; i++)
{
ch1buf[i] = 65535;
}
/* 生成正弦波数据 */
MakeSinTable(ch2buf, 100, 0, 65535);
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下,双通道输出方波 */
/* 生成方波数据 */
for(i =0; i< 50; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
ch2buf[i] = 0;
}
for(i =50; i< 100; i++)
{
ch1buf[i] = 65535;
ch2buf[i] = 65535;
}
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下,双通道输出正弦波 */
MakeSinTable(ch1buf, 100, 0, 65535);
MakeSinTable(ch2buf, 100, 0, 65535);
break;
case JOY_DOWN_OK: /* 摇杆OK键按下,双通道输出直流 */
/* 通道1输出-10V */
for(i = 0; i < 100; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
}
/* 通道2输出 10V */
for(i = 0; i < 100; i++)
{
ch2buf[i] = 65535;
}
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}
配套例子:
V6-015_DAC8501简易信号发生器(双路输出,16bit分辨率, 0-5V输出)
实验目的:
实验内容:
实验操作:
上电后串口打印的信息:
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
波形效果:
模块插入位置:
程序设计:
系统栈大小分配:
硬件外设初始化
硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: bsp_Init
* 功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
* 形 参:无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
/*
STM32F407 HAL 库初始化,此时系统用的还是F407自带的16MHz,HSI时钟:
- 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。
- 设置NVIV优先级分组为4。
*/
HAL_Init();
/*
配置系统时钟到168MHz
- 切换使用HSE。
- 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
*/
SystemClock_Config();
/*
Event Recorder:
- 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
- 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V5开发板用户手册第8章
*/
#if Enable_EventRecorder == 1
/* 初始化EventRecorder并开启 */
EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
EventRecorderStart();
#endif
bsp_InitKey(); /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */
bsp_InitTimer(); /* 初始化滴答定时器 */
bsp_InitUart(); /* 初始化串口 */
bsp_InitExtIO(); /* 初始化扩展IO */
bsp_InitLed(); /* 初始化LED */
BEEP_InitHard(); /* 初始化蜂鸣器 */
/* 针对不同的应用程序,添加需要的底层驱动模块初始化函数 */
bsp_InitSPIBus(); /* 配置SPI总线 */
bsp_InitDAC8501(); /* 初始化配置DAC8501 */
}
主功能:
主程序实现如下操作:
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: main
* 功能说明: c程序入口
* 形 参: 无
* 返 回 值: 错误代码(无需处理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
bsp_Init(); /* 硬件初始化 */
PrintfLogo(); /* 打印例程名称和版本等信息 */
DemoSpiDac(); /* SPI DAC测试 */
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函 数 名: DemoSpiDac
* 功能说明: DAC8501测试
* 形 参: 无
* 返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void DemoSpiDac(void)
{
uint8_t i=0;
uint8_t ucKeyCode; /* 按键代码 */
sfDispMenu(); /* 打印命令提示 */
bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
/* 生成方波数据 */
for(i =0; i< 50; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
}
for(i =50; i< 100; i++)
{
ch1buf[i] = 65535;
}
/* 生成正弦波数据 */
MakeSinTable(ch2buf, 100, 0, 65535);
/* 配置个TIM6中断,频率DAC_OUT_FREQ */
bsp_SetTIMforInt(TIM6, DAC_OUT_FREQ, 2, 0);
while(1)
{
bsp_Idle(); /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */
/* 判断定时器超时时间 */
if (bsp_CheckTimer(0))
{
/* 每隔100ms 进来一次 */
bsp_LedToggle(4);
}
/* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */
ucKeyCode = bsp_GetKey(); /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */
if (ucKeyCode != KEY_NONE)
{
switch (ucKeyCode)
{
case KEY_DOWN_K1: /* K1键按下,双通道输出,通道1输出方波,通道2输出正弦波 */
/* 生成方波数据 */
for(i =0; i< 50; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
}
for(i =50; i< 100; i++)
{
ch1buf[i] = 65535;
}
/* 生成正弦波数据 */
MakeSinTable(ch2buf, 100, 0, 65535);
break;
case KEY_DOWN_K2: /* K2键按下,双通道输出方波 */
/* 生成方波数据 */
for(i =0; i< 50; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
ch2buf[i] = 0;
}
for(i =50; i< 100; i++)
{
ch1buf[i] = 65535;
ch2buf[i] = 65535;
}
break;
case KEY_DOWN_K3: /* K3键按下,双通道输出正弦波 */
MakeSinTable(ch1buf, 100, 0, 65535);
MakeSinTable(ch2buf, 100, 0, 65535);
break;
case JOY_DOWN_OK: /* 摇杆OK键按下,双通道输出直流 */
/* 通道1输出-10V */
for(i = 0; i < 100; i++)
{
ch1buf[i] = 0;
}
/* 通道2输出 10V */
for(i = 0; i < 100; i++)
{
ch2buf[i] = 65535;
}
break;
default:
/* 其它的键值不处理 */
break;
}
}
}
}
本章节涉及到的知识点非常多,需要大家稍花点精力去研究。