驱动---1.DAC8552实现三角波输出

最近开始进行新项目的研发，考虑用DAC做一个前级输出，选择了DAC8552这个器件的一个模块，用了野火的指南者做主控，芯片是STM32F103VET6，主频是72MHz。

一、器件手册重要信息提取

1.DAC8552具有十六位的分辨率、双通道输出、通电后复位为零刻度、供电电压是2.7V-5.5V,轨到轨输出，在供电电压为5V的时候输出频率可以达到30MHz。

2.器件引脚说明

<1>2引脚，作为参考的基准电压，也就是和电压输出范围有关系的.计算公式如下：
VREF就是基准电压的大小

<2>5引脚SYNC相当于SPI的片选线，下降时也就是低电平时，启动输入移位寄存器，数据在SCLK的下降边沿进行传输。8位控制字节和16位数据字的操作由24个下降沿的SCLK时钟边缘触发（除非在该边缘之前SYNC被置为高电平，在这种情况下，SYNC的上升沿作为中断信号，写序列被DAC8552忽略）。

3.短路电流大小

4.数据输出的时序

高位在前三个字节二十四位数据，第一个字节高八位是控制字节、第二个字节和第三个字节十六位是数据。

5.高八位的控制说明

DB23和DB22 00
DB21和DB20 00两个通道都不加载 11同时加载DACA和DACB 01加载DACA并输出在完成后达到指定值 10加载DACB并输出在完成后达到指定值
DB19 0或1都行，一般情况下我会取0
D18 0=A 1=B 0：写入数据缓冲区A 1：写入数据缓冲区B
DB17和DB16 两个都取0就是正常模式
DB0-DB15 两个字节十六位的数据

6.手册中比较重要内容的截图

可能有重复地方加深一下印象

7.手册通信举例

示例重点看一下LDB\LDA\Buffer Select三个位，基本就搞明白哪个通道输出不输出了。
在项目开发中，我直接使用的事示例2的第一个，通过DACA去做输出。
<1>示例1：通过缓冲区B写入数据缓冲区A，同时通过DAC B加载DAC A
写入数据缓冲区A

写入数据缓冲区B，同时加载DAC A和DAC B

<2>示例2：将新数据依次加载到DAC A和DAC B
写入数据缓冲区A并加载DAC A：DAC A输出在完成后稳定到指定值：

写入数据缓冲区B并加载DAC B：DAC B输出在完成后达到指定值：

示例3：同时断电DAC A至1kΩ，断电DAC B至100kΩ
对数据缓冲区A写入减电命令

将断电命令写入数据缓冲区B，同时加载DAC A和DAC B

示例4：DAC A和DAC B依次断电高阻抗
将断电命令写入数据缓冲区A并加载DAC A： DAC A输出= Hi-Z：

将断电命令写入数据缓冲区B和加载DAC B： DAC B输出= Hi-Z：

二、项目说明

1.项目需求

使用该器件主要做一级的三角波输出，后级作用与处理在这里不进行详细说明。目标波形参数如下：五种三角波

2.关于输出计算问题

我的硬件设计中，基准电压是5V,因此要输出相应的电压大小，算出对应的D值即可，在设计中我直接设定D值为15000了，这是为了满足我的项目。

3.软硬件说明

因为是做立项测试，先用了野火的指南者开发板和该模块进行通信，使用HAl库的编程思想。

三、开发记录

1HAL库的设定

<1>RCC的设定

<2>SYS的设定

<3>USART的设定

<4>定时器2的设定
10us进入一次定时器2中断

<5>SPI设定
这个需要注意一下，DAC的最高通信速率是30M，我在这里设定了18M。
通信中是下降沿读取数据，因此CPOL和CPHA分别设定为LOW 2Edge

<6>NVIC

<7>芯片引脚图<7>芯片引脚图

四、编程

按键切换五种三角波状态，直接把main.c粘贴进来了，野火的原理图可以直接去网上搜就可以了

/* USER CODE BEGIN Header */
/********************************************************************************* @file           : main.c* @brief          : Main program body******************************************************************************* @attention** Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.* All rights reserved.** This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file* in the root directory of this software component.* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.********************************************************************************/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*/
SPI_HandleTypeDef hspi1;TIM_HandleTypeDef htim2;UART_HandleTypeDef huart1;/* USER CODE BEGIN PV */
//满偏的时候是准确的一半，但是下面就是不完全精准了
uint16_t DAC_Tx=0;	//理论上对应的是2V，减半为1V。0.996	28000
uint32_t TIM_FLAG=0;
//1-5对应五种模式	0对应空状态
uint8_t Triange_Mode=0;
/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_SPI1_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_TIM2_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void ADC8552_Data(uint16_t *ADC8552_Data);
void Scan_Mode(void);
/* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 *//* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *///第一个字节：0	0	0 1 0 0 0 0		0x10//第二个和第三个字节	发送一个1V的电压对应的二进制数据//13000 对应差不多0.98V	0011	0010	1100	1000	0x32	0xB8
//	uint8_t SPI1_Receive[]={0x10,0xFF,0xFF};/* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_SPI1_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_TIM2_Init();/* USER CODE BEGIN 2 *//* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE *///开启定时器2HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);while (1){/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 *///三角波说明	一共五个波形//			 状态						t宽					t升					t降					t止//参数1：神经失用				1ms					1ms					0						20ms//参数2：轻度失神经			10-50ms			10-50ms			1ms					50-150ms//参数3：中度失神经			50-150ms		50-150ms		30-100ms		500-1000ms//参数4：重度失神经			150-300ms		150-300ms		60-200ms		1000-3000ms//参数5：极重度失神经		400-600ms		400-600ms		200-300ms		1000-5000msScan_Mode();
//		while(1);}/* USER CODE END 3 */
}/*** @brief System Clock Configuration* @retval None*/
void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters* in the RCC_OscInitTypeDef structure.*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK){Error_Handler();}
}/*** @brief SPI1 Initialization Function* @param None* @retval None*/
static void MX_SPI1_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN SPI1_Init 0 *//* USER CODE END SPI1_Init 0 *//* USER CODE BEGIN SPI1_Init 1 *//* USER CODE END SPI1_Init 1 *//* SPI1 parameter configuration*/hspi1.Instance = SPI1;hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_2EDGE;hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_4;hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;hspi1.Init.CRCPolynomial = 10;if (HAL_SPI_Init(&hspi1) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN SPI1_Init 2 *//* USER CODE END SPI1_Init 2 */}/*** @brief TIM2 Initialization Function* @param None* @retval None*/
static void MX_TIM2_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 0 *//* USER CODE END TIM2_Init 0 */TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 1 *//* USER CODE END TIM2_Init 1 */htim2.Instance = TIM2;htim2.Init.Prescaler = 72-1;htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;htim2.Init.Period = 10-1;htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK){Error_Handler();}sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN TIM2_Init 2 *//* USER CODE END TIM2_Init 2 */}/*** @brief USART1 Initialization Function* @param None* @retval None*/
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 *//* USER CODE END USART1_Init 0 *//* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 *//* USER CODE END USART1_Init 1 */huart1.Instance = USART1;huart1.Init.BaudRate = 115200;huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 *//* USER CODE END USART1_Init 2 */}/*** @brief GPIO Initialization Function* @param None* @retval None*/
static void MX_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};/* GPIO Ports Clock Enable */__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();/*Configure GPIO pin Output Level */HAL_GPIO_WritePin(DAC855X_SYNC_GPIO_Port, DAC855X_SYNC_Pin, GPIO_PIN_SET);/*Configure GPIO pin Output Level */HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);/*Configure GPIO pin : DAC855X_SYNC_Pin */GPIO_InitStruct.Pin = DAC855X_SYNC_Pin;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(DAC855X_SYNC_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pin : KEY1_MODE_Pin */GPIO_InitStruct.Pin = KEY1_MODE_Pin;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;HAL_GPIO_Init(KEY1_MODE_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);/*Configure GPIO pin : LED_Pin */GPIO_InitStruct.Pin = LED_Pin;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(LED_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);/* EXTI interrupt init*/HAL_NVIC_SetPriority(EXTI0_IRQn, 1, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI0_IRQn);}/* USER CODE BEGIN 4 */
//传递数据	第一个字节是数据的高八位，第二个字节是数据的低八位
void ADC8552_Data(uint16_t *ADC8552_Data)
{uint8_t SPI_Tx[3]={0x10,0,0};//数据的低八位SPI_Tx[2]=(uint8_t)(*ADC8552_Data)|0x00;
//		HAL_UART_Transmit(&huart1,&SPI_Tx[2],1,1000);//数据的高八位SPI_Tx[1]=(uint8_t)(*ADC8552_Data>>8)|0x00;
//		HAL_UART_Transmit(&huart1,&SPI_Tx[1],1,1000);
//		SPI_Tx[2]=0x66;
//		SPI_Tx[1]=0x66;//控制字节
//		SPI_Tx[0]=0x10;
//		HAL_UART_Transmit(&huart1,&SPI_Tx[0],1,1000);//将传递进来的数据进行分字节处理//开启DAC的片选HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET); //发送第一个字节数据HAL_SPI_Transmit(&hspi1,&SPI_Tx[0],1,1000);//发送第二个字节数据HAL_SPI_Transmit(&hspi1,&SPI_Tx[1],1,1000);		//发送第三个字节数据		HAL_SPI_Transmit(&hspi1,&SPI_Tx[2],1,1000);	//关闭DAC的片选HAL_GPIO_WritePin(GPIOE,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET); 
}
//按键实现模式的切换
void Scan_Mode(void)
{//三角波说明	一共五个波形//			 状态						t宽					t升					t降					t止							示波器状态//参数1：神经失用				1ms					1ms					0						20ms						1V---1ms//参数2：轻度失神经			10-50ms			10-50ms			1ms					50-150ms//参数3：中度失神经			50-150ms			50-150ms			30-100ms			500-1000ms//参数4：重度失神经			150-300ms		150-300ms		60-200ms			1000-3000ms//参数5：极重度失神经		400-600ms		400-600ms		200-300ms		1000-5000ms	//神经失用模式if(Triange_Mode==1){if(TIM_FLAG<=100){ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else	if((TIM_FLAG>100)&&(TIM_FLAG<2100)){DAC_Tx=0;ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else if((TIM_FLAG>=2100)){TIM_FLAG=0;}			}	else if(Triange_Mode==2)//轻度失神经{if(TIM_FLAG<=1100)	//包括上升和下降{ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else	if((TIM_FLAG>1100)&&(TIM_FLAG<6100)){DAC_Tx=0;ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else if((TIM_FLAG>=6100)){TIM_FLAG=0;}						}else if(Triange_Mode==3)//中度失神经{if(TIM_FLAG<=8000)	//包括上升和下降{ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else	if((TIM_FLAG>8000)&&(TIM_FLAG<58000)){DAC_Tx=0;ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else if((TIM_FLAG>=58000)){TIM_FLAG=0;}				}else if(Triange_Mode==4)//重度失神经	{if(TIM_FLAG<=21000)	//包括上升和下降{ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else	if((TIM_FLAG>21000)&&(TIM_FLAG<121000)){DAC_Tx=0;ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else if((TIM_FLAG>=121000)){TIM_FLAG=0;}						}else if(Triange_Mode==5)//极重度失神经{if(TIM_FLAG<=60000)	//包括上升和下降{ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else	if((TIM_FLAG>60000)&&(TIM_FLAG<160000)){DAC_Tx=0;ADC8552_Data(&DAC_Tx);}else if((TIM_FLAG>=160000)){TIM_FLAG=0;}							}
}
//进行一些说明
//目前这种编写方法相当于把幅值和波形以及固定了，如果做成产品应该怎么修改编程思想呢？
//1.关于幅值的说明
//关于幅值，就是对应治疗模式下的强度改变，欧姆定律决定了在R不变的情况下V和I的关系。
//可以增加一个二级处理，把中断出来的DAC_Tx进行二次加工，对应着不同的强度，处理好后在
//通过DAC去做传递，如果涉及到小数，可以全部改成double,最后做个强制类型转换，这样会让
//波形更加丝滑。
//2.关于波形，其他设备的波形都是固定的，如果设备想要增加不同参数模式，那就按着之前的
//方法去增加就可以了。//定时器2，每10us进入一次	
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{//满偏值暂时设定为150*100=15000/65536*5≈1.10-1.15V之间//K1做成开始停止	K2做成功能切换TIM_FLAG++;//神经失用模式	1ms宽  1ms上升 0ms下降 20ms暂停if((Triange_Mode==1)&&(TIM_FLAG<=100)){DAC_Tx+=150;//上升}else if((Triange_Mode==2)&&(TIM_FLAG<=1100))//轻度失神经	10ms宽	10ms上升1ms下降50ms暂停{if(TIM_FLAG<=1000)DAC_Tx+=15;//1000*15	上升else if((TIM_FLAG>1000)&&(TIM_FLAG<=1100))DAC_Tx-=150;//下降}else if((Triange_Mode==3)&&(TIM_FLAG<=8000))//中度失神经{//50ms宽50ms上升30ms下降500ms暂停if(TIM_FLAG<=5000)DAC_Tx+=3;//5000*3	上升else if((TIM_FLAG>5000)&&(TIM_FLAG<=8000))DAC_Tx-=5;//下降  }else if((Triange_Mode==4)&&(TIM_FLAG<=21000))//重度失神经{//50ms宽50ms上升30ms下降500ms暂停 		if(TIM_FLAG<=15000)DAC_Tx+=1;//1000*15	上升else if((TIM_FLAG>15000)&&(TIM_FLAG<=21000)&&(TIM_FLAG%2==0))DAC_Tx-=5;//下降 }else if((Triange_Mode==5)&&(TIM_FLAG<=60000))//重度失神经{//50ms宽50ms上升30ms下降500ms暂停 		if((TIM_FLAG<=40000)&&(TIM_FLAG%8==0))DAC_Tx+=3;//1000*15	上升else if((TIM_FLAG>40000)&&(TIM_FLAG<=60000)&&(TIM_FLAG%4==0))DAC_Tx-=3;//下降 }
}
//按键外部中断，实现模式的切换
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{//模式切换Triange_Mode+=1;if(Triange_Mode==6)Triange_Mode=0;//每次按键切换定时器累加值以及电压幅值都进行清零处理TIM_FLAG=0;DAC_Tx=0;HAL_GPIO_TogglePin(GPIOB,GPIO_PIN_5);
}
/* USER CODE END 4 *//*** @brief  This function is executed in case of error occurrence.* @retval None*/
void Error_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug *//* User can add his own implementation to report the HAL error return state */__disable_irq();while (1){}/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/*** @brief  Reports the name of the source file and the source line number*         where the assert_param error has occurred.* @param  file: pointer to the source file name* @param  line: assert_param error line source number* @retval None*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{/* USER CODE BEGIN 6 *//* User can add his own implementation to report the file name and line number,ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) *//* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

五、目标实现

观察信号幅值以及宽度大小，因为是拿杜邦线连的会发现干扰噪声很多，正常连接线噪声会少很多，如果感觉干扰过大可以加些滤波。

1.神经失用

2.轻度失神经

3.中度失神经

4.重点失神经

5.极度失神经