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TivaC系列DAC应用
DAC概述
数模转换器(Digital-to-AnalogConverter,DAC)是一种将数字信号转换为模拟信号的器件。TivaC系列单片机内置了高性能的DAC模块,可以用于生成精确的模拟电压输出。这些DAC模块在许多应用中非常有用,例如音频信号处理、传感器校准、波形生成等。
TivaC系列单片机的DAC模块具有以下特点:
高分辨率:12位分辨率
高精度:通常达到±1LSB的精度
高速度:可以以较高的频率更新输出
灵活的配置:支持多种工作模式和配置选项
DAC模块的主要功能
数字信号转换为模拟电压:DAC模块可以将数字输入值转换为相应的模拟输出电压。
多通道支持:TivaC系列单片机通常支持多个DAC通道,允许多个模拟输出。
可编程参考电压:DAC输出电压可以参考内部或外部参考电压。
触发模式:支持多种触发模式,如软件触发、定时器触发等。
输出范围配置:可以配置DAC输出电压的范围。
DAC模块的硬件结构
TivaC系列单片机的DAC模块通常包括以下几个主要部分:
DAC寄存器:用于配置DAC模块的工作模式、输出值、参考电压等。
DAC数据寄存器:存储要转换为模拟电压的数字值。
DAC控制寄存器:控制DAC模块的启动、停止、触发模式等。
参考电压源:可以是内部参考电压或外部参考电压。
模拟输出端口:用于输出转换后的模拟电压。
DAC寄存器
DAC模块的主要寄存器包括:
DACCTL:DAC控制寄存器
DACDAT:DAC数据寄存器
DACCFG:DAC配置寄存器
DACCTL寄存器
EN:使能DAC模块
PWDN:电源管理
REFSEL:参考电压选择
TRIGSEL:触发模式选择
DMAEN:DMA使能
DACDAT寄存器
DATA:12位数字值
DACCFG寄存器
OUTRNG:输出电压范围
ALIGN:数据对齐方式
DAC模块的初始化
在使用DAC模块之前,需要进行初始化配置。初始化步骤包括:
使能DAC模块的电源和时钟。
配置DAC的输出范围和参考电压。
选择DAC的触发模式。
使能DAC模块。
使能电源和时钟
首先,需要使能DAC模块的电源和时钟。这可以通过配置系统控制寄存器来实现。
//使能DAC模块的时钟
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_DAC0);
//等待时钟使能
while(!SysCtlPeripheralReady(SYSCTL_PERIPH_DAC0));
//使能DAC模块的电源
DACPowerUp(DAC0_BASE,DAC_CHANNEL_0);
配置输出范围和参考电压
接下来,配置DAC的输出范围和参考电压。TivaC系列单片机的DAC模块支持多种参考电压源和输出范围。
//配置DAC模块的输出范围为0-3V,使用内部参考电压
DACReferenceSet(DAC0_BASE,DAC_CHANNEL_0,DAC_REF_INT);
DACOutputRangeSet(DAC0_BASE,DAC_CHANNEL_0,DAC_OUTHIGH_3V);
选择触发模式
选择DAC的触发模式,可以是软件触发或定时器触发。
//配置DAC模块为软件触发模式
DACTriggerSourceSet(DAC0_BASE,DAC_CHANNEL_0,DAC_TRIG_SRC_SW);
使能DAC模块
最后,使能DAC模块,使其开始工作。
//使能DAC模块
DACEnable(DAC0_BASE,DAC_CHANNEL_0);
DAC模块的基本应用
生成固定的模拟电压
生成固定的模拟电压是DAC模块的基本应用之一。通过设置DAC数据寄存器中的值,可以生成所需的模拟电压。
//设置DAC输出值为1024(12位值,对应3V输出的1.5V)
DACDataWrite(DAC0_BASE,DAC_CHANNEL_0,1024);
生成变化的模拟电压
生成变化的模拟电压可以通过定时器触发DAC更新来实现。下面是一个使用定时器触发DAC更新生成三角波的例子。
#includeti/devices/tiva/driverlib/rom.h
#includeti/devices/tiva/driverlib/rom_map.h
#includeti/devices/tiva/driverlib/pin.h
#includeti/devices/tiva/dri