DAC
参考链接
简述
DAC,全称：Digital-to-Analog Converter,指数字/模拟转换器。DAC 模块是 12 位电压输出数模转换器。
- DAC 可以按 8 位或 12 位模式进行配置，并且可与DMA 控制器配合使用。
- 在 12 位模式下，数据可以采用左对齐或右对齐。
- DAC 有两个输出通道，每个通道各有一个转换器。在 DAC 双通道模式下，每个通道可以单独进行转换；当两个通道组合在一起同步执行更新操作时，也可以同时进行转换。可通过一个输入参考电压引脚 V REF+ （与 ADC 共享）来提高分辨率。
[!IMPORTANT]
ADC和DAC是模拟电路和数字电路之间的桥梁
特性参数
- 分辨率：表示模拟电压的最小增量，常用二进制位数表示，比如：8、12位等
- 建立时间：表示将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间
- 精度：转换器实际特性曲线与理想特性曲线之间的最大偏差
- 误差源：比例系统误差、失调误差、非线性误差
- 原因：元件参数误差、基准电压不稳定、运算放大器零漂等
外设详解
[!TIP]
DAC输出引脚与普通GPIO复用，使用DAC输出功能前需要将相关引脚配置为模拟功能。
引脚 类型 说明 VREFP 输入基准电压 DAC工作基准，等于或低于VDDA VDDA 模拟电源 DAC工作电源 VSSA 模拟地 DAC的参考地 DAC_OUT 模拟输出 DAC输出信号
工作时钟
DAC转换器使用APB时钟工作，数字码更新频率最高不能超过1MHz，否则无法保证良好的输出动态性能。DAC工作时钟来自于CMU模块，使用DAC之前必须正确配置时钟。
当DAC使能后，DAC有一个启动时间，经过tWAKEUP时间之后，DAC输出电压才会开始建立，软件或DMA将需要输出的数字码写入DHR寄存器。在连续输出模式下，DHR寄存器中的数字码将直接复制到DAC内部缓存中，并驱动DAC输出电平。在触发输出模式下，DHR寄存器中的数字码等待触发事件到来后，再更新到DAC内部缓存中。一旦数字码更新完成，DAC工作不再需要时钟。DAC工作时序示意图如下：
输出模式
DAC输出可以采用触发方式或连续方式。
- 在TRGEN（Trigger Enable）为1的情况下，当trigger信号到来时，DAC_DHR寄存器中的数据被传输到DAC内部缓存中，DAC才会更新DAC_OUT输出电压。
- 如果 TRGEN=0 ，则 软 件 对 DAC_DHR 寄存 器 的 写 操 作 将 同 时 被 映 射 到 DAC 内部 缓 存 中 ， 即DAC_OUT的输出电平将被实时改变。
下图为DAC连续输出模式。在连续模式下，软件更新DAC_DHR寄存器的频率不能高于1Mhz，否则输出无法保证正确建立。
下图为DAC触发输出模式。触发输出模式下，触发事件到来的频率不能超过1Mhz，否则输出无法保证正确建立。
触发源
DAC触发模式支持硬件触发或者软件触发。
通过TRGSEL寄存器，可以选择DAC使用的触发源，默认使用软件触发，软件可以通过对SWTRG寄存器写1实现DAC触发更新。当选择其他触发信号源时，DAC将检测输入触发信号的上升沿，并将DAC_DHR中的数据更新到DAC内部缓存中。
下表定义了TRGSEL不同配置对应的触发源。
| 触发源 | 类型 | TRGSEL[3:0] |
|---|---|---|
| SWTRG | 软件触发 | 0000 |
| ATIM_TRGO | 内部定时器触发信号 | 0001 |
| GPTIM1_TRGO | ： | 0010 |
| GPTIM2_TRGO | ： | 0011 |
| BSTIM16_TRGO | ： | 0100 |
| LPTIM16_TRGO | ： | 0101 |
| RFU | - | 0110 |
| ： | ： | 0111 |
| ： | ： | 1000 |
| ： | ： | 1001 |
| ： | ： | 1010 |
| ： | ： | 1011 |
| ： | ： | 1100 |
| EXT[0] | 引脚中断触发 | 1101 |
| EXTI[4] | ： | |
| EXTI[8] | ： | 1110 |
| EXTI[12] | ： | 1111 |
输出电压
DAC输出电压是在0~VREF+范围内对输入数字码的线性转换。DAC输出电压理论值由下式决定：
$$
DAC_OUT=VREF\times\frac{DAC_DHR}{4096}
$$
这里的4096是$2^{12}$
