一．描述
STM32F4的DAC模块(数字/模拟转换模块)是12位数字输入，电压输出型的DAC。DAC可以配置为8位或12位模式，也可以与DMA控制器配合使用。DAC工作在12位模式时，数据可以设置成左对齐或右对齐。DAC模块有2个输出通道，每个通道都有单独的转换器。在双DAC模式下，2个通道可以独立地进行转换，也可以同时进行转换并同步地更新2个通道的输出。DAC可以通过引脚输入参考电压Vref+（通ADC共用）以获得更精确的转换结果。
STM32F4的DAC模块主要特点有：
① 2个DAC转换器：每个转换器对应1个输出通道
② 8位或者12位单调输出
③ 12位模式下数据左对齐或者右对齐
④ 同步更新功能
⑤ 噪声波形生成
⑥ 三角波形生成
⑦ 双DAC通道同时或者分别转换
⑧ 每个通道都有DMA功能
单个DAC通道的框图如图所示：
图中VDDA和VSSA为DAC模块模拟部分的供电，而Vref+则是DAC模块的参考电
压。DAC_OUTx就是DAC的输出通道了（对应PA4或者PA5引脚）。
从图可以看出，DAC输出是受DORx寄存器直接控制的，但是我们不能直接往DORx寄存器写入数据，而是通过DHRx间接的传给DORx寄存器，实现对DAC输出的控制。前面我们提到，STM32F4的DAC支持8/12位模式，8位模式的时候是固定的右对齐的，
而12位模式又可以设置左对齐/右对齐。单DAC通道x，总共有3种情况：
① 8位数据右对齐：用户将数据写入DAC_DHR8Rx[7:0]位（实际存入DHRx[11:4]位 ）。
② 12位数据左对齐：用户将数据写入DAC_DHR12Lx[15:4]位（实际存入DHRx[11:0]
位 ）。
③ 12位数据右对齐：用户将数据写入DAC_DHR12Rx[11:0]位（实际存入DHRx[11:0]
位 ）。
我们本章使用的就是单DAC通道1，采用12位右对齐格式，所以采用第③种情况。
如果没有选中硬件触发(寄存器DAC_CR1的TENx位置’0’)，存入寄存器DAC_DHRx
的数据会在一个APB1时钟周期后自动传至寄存器DAC_DORx。如果选中硬件触发(寄存器DAC_CR1的TENx位置’1’)，数据传输在触发发生以后3个APB1时钟周期后完成。 一旦数据从DAC_DHRx寄存器装入DAC_DORx寄存器，在经过时间 tsetting之后，输出
即有效，这段时间的长短依电源电压和模拟输出负载的不同会有所变化。我们可以从
STM32F407ZGT6的数据手册查到 的典型值为3us，最大是6us。所以DAC的转换速度最快是333K左右。本章我们将不使用硬件触发（TEN=0），其转换的时间框图如图所示
当DAC的参考电压为Vref+的时候，DAC的输出电压是线性的从0~Vref+，12位模式
下DAC输出电压与Vref+以及DORx的计算公式如下：
DACx输出电压=Vref*（DORx/4095）
接下来，我们介绍一下要实现DAC的通道1输出，需要用到的一些寄存器。首先是
DAC控制寄存器DAC_CR，该寄存器的各位描述如图所示：
DAC_CR的低16位用于控制通道1，而高16位用于控制通道2，我们这里仅列出比较
重要的最低8位的详细描述，如图所示：
首先，我们来看DAC通道1使能位(EN1)，该位用来控制DAC通道1使能的，本章我
们就是用的DAC通道1，所以该位设置为1。
再看关闭DAC通道1输出缓存控制位（BOFF1），这里STM32F4的DAC输出缓存做
的有些不好，如果使能的话，虽然输出能力强一点，但是输出没法到0，这是个很严重的问
题。所以本章我们不使用输出缓存。即设置该位为1。
DAC通道1触发使能位（TEN1），该位用来控制是否使用触发，里我们不使用触发，
所以设置该位为0。
DAC通道1触发选择位（TSEL1[2:0]），这里我们没用到外部触发，所以设置这几个位
为0就行了。
DAC通道1噪声/三角波生成使能位（WAVE1[1:0]），这里我们同样没用到波形发生器，
故也设置为0即可。
DAC通道1屏蔽/复制选择器（MAMP[3:0]），这些位仅在使用了波形发生器的时候有
用，本章没有用到波形发生器，故设置为0就可以了。
最后是DAC通道1 DMA使能位（DMAEN1），本章我们没有用到DMA功能，故还是
设置为0。
通道2的情况和通道1一模一样，这里就不不细说了。在DAC_CR设置好之后，DAC
就可以正常工作了，我们仅需要再设置DAC的数据保持寄存器的值，就可以在DAC输出
通道得到你想要的电压了（对应IO口设置为模拟输入）。本章，我们用的是DAC通道1的
12位右对齐数据保持寄存器：DAC_DHR12R1，该寄存器各位描述如图所示：
该寄存器用来设置DAC输出，通过写入12位数据到该寄存器，就可以在DAC输出通
道1（PA4）得到我们所要的结果。
二．编程步骤
这里我们用到的库函数以及相关定义分布在文件stm32f4xx_dac.c以及头文件stm32f4xx_dac.h中
1）开启PA口时钟，设置PA4为模拟输入。
STM32F407ZGT6的DAC通道1是接在PA4上的，所以，我们先要使能GPIOA的时钟，然后设置PA4为模拟输入。
这里需要特别说明一下，虽然DAC引脚设置为输入，但是STM32F4内部会连接在DAC模拟输出上,这在我们引脚复用映射章节有讲解。
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AN;//模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd =GPIO_PuPd_DOWN;//下拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
对于DAC通道与引脚对应关系，这在STM32F4的数据手册引脚表上有列出，如下图：
2）使能DAC1时钟。同其他外设一样，要想使用，必须先开启相应的时钟。STM32F4的DAC模块时钟是由APB1提供的，所以我们先要在通过调用函数RCC_APB1PeriphClockCmd来使能DAC1时钟。
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC,ENABLE);//使能DAC时钟
3）初始化DAC,设置DAC的工作模式。
该部分设置全部通过DAC_CR设置实现，包括：DAC通道1使能、DAC通道1输出缓存关闭、不使用触发、不使用波形发生器等设置。这里DAC初始化是通过函数DAC_Init完成的：
void DAC_Init(uint32_t DAC_Channel,DAC_InitTypeDef* DAC_InitStruct);
跟前面一样，首先我们来看看参数设置结构体类型DAC_InitTypeDef的定义：
typedef struct
{
uint32_t DAC_Trigger;
uint32_t DAC_WaveGeneration;
uint32_t DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude;
uint32_t DAC_OutputBuffer;
}DAC_InitTypeDef;
这个结构体的定义还是比较简单的，只有四个成员变量，下面我们一一讲解。
第一个参数DAC_Trigger用来设置是否使用触发功能，前面已经讲解过这个的含义，这里
我们不是用触发功能，所以值为DAC_Trigger_None。
第二个参数DAC_WaveGeneratio用来设置是否使用波形发生，这里我们前面同样讲解过不
使用。所以值为DAC_WaveGeneration_None。
第三个参数DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude用来设置屏蔽/幅值选择器，这个变量只
在使用波形发生器的时候才有用，这里我们设置为0即可，值为DAC_LFSRUnmask_Bit0。
第四个参数DAC_OutputBuffer是用来设置输出缓存控制位，前面讲解过，我们不使用输出
缓存，所以值为DAC_OutputBuffer_Disable。到此四个参数设置完毕。看看我们的实例代码：
DAC_InitTypeDef DAC_InitType;
DAC_InitType.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None; //不使用触发功能 TEN1=0
DAC_InitType.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生
DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0;
DAC_InitType.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable; //DAC1输出缓存关闭
DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType); //初始化DAC通道1
4）使能DAC转换通道
初始化DAC之后，理所当然要使能DAC转换通道，库函数方法是：
DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC通道1
5）设置DAC的输出值。
通过前面4个步骤的设置，DAC就可以开始工作了，我们使用12位右对齐数据格式，
所以我们通过设置DHR12R1，就可以在DAC输出引脚（PA4）得到不同的电压值了。设置
DHR12R1的库函数是：
DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0);//12位右对齐数据格式设置DAC值
第一个参数设置对齐方式，可以为12位右对齐DAC_Align_12b_R，12位左对齐
DAC_Align_12b_L以及8位右对齐DAC_Align_8b_R方式。
第二个参数就是DAC的输入值了，这个很好理解，初始化设置为0。
这里，还可以读出DAC对应通道最后一次转换的数值，函数是：
DAC_GetDataOutputValue(DAC_Channel_1);
三．源码实验
此为设置好PA4，一点点增加值，输出到PA4,然后量PA4的波形
Dac.h
#ifndef_DAC_H_H_H #define_DAC_H_H_H #include"stm32f4xx_gpio.h" #include"stm32f4xx_rcc.h" #include"stm32f4xx_dac.h" voidDac1_Init(void); //DAC通道1初始化 voidDac1_Set_Vol(u16 vol); //设置通道1输出电压 #endif
Dac.c
#include"dac.h"
//DAC通道1输出初始化
voidDac1_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
DAC_InitTypeDef DAC_InitType;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//使能GPIOA时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC,ENABLE);//使能DAC时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AN;//模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd =GPIO_PuPd_DOWN;//下拉
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化
DAC_InitType.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None; //不使用触发功能 TEN1=0
DAC_InitType.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生
DAC_InitType.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0;//屏蔽、幅值设置
DAC_InitType.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable; //DAC1输出缓存关闭BOFF1=1
DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitType); //初始化DAC通道1
DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE); //使能DAC通道1
DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, 0); //12位右对齐数据格式设置DAC值
}
//设置通道1输出电压
//vol:0~3300,代表0~3.3V
voidDac1_Set_Vol(u16 vol)
{
double temp=vol;
temp/=1000;
temp=temp*4096/3.3;
DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,temp);//12位右对齐数据格式设置DAC值
}
Main.c
#include"led.h"
#include"key.h"
#include"delay.h"
#include"uart.h"
#include"exit.h"
#include"iwdog.h"
#include"pwm.h"
voidUser_Delay(__IO uint32_t nCount)
{
while(nCount--)
{
}
}
staticint count = 0;
intmain(void)
{
u16 adcx;
u16 dacval1 = 0;
float temp;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
My_USART2_Init();
delay_init(168);
printf("main test start\n");
Adc_Init();
Dac1_Init();
EXTIX_Init();
while(1)
{
dacval1 += 100;
if(dacval1 >= 4000)
{
dacval1 = 0;
}
DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,dacval1);
adcx=Get_Adc_Average(ADC_Channel_5,20);
temp=(float)adcx*(3.3/4096);
printf("adc value:(%d)\n",adcx);
delay_ms(1);
}
}执行结果如下图：