STM32G474分别使用CORDIC硬件和“math.h”的正弦值,从DAC1和DAC2输出。
 1、DAC特点
 PA4的附加功能为DAC1_OUT1,无需映射,直接将它配置为模拟功能,就可以使用了。
 PA4的附加功能为DAC1_OUT1,无需映射,直接将它配置为模拟功能,就可以使用了。
 PA6的附加功能为DAC2_OUT1,无需映射,直接将它配置为模拟功能,就可以使用了。
2、测试程序
DAC_HandleTypeDef      DAC_1_Handler;   //DAC1句柄
 DAC_HandleTypeDef      DAC_2_Handler;   //DAC2句柄
void DAC1_Init(void)
 {
     DAC_ChannelConfTypeDef DAC1_CH1;        //DAC通道参数相关结构体
     GPIO_InitTypeDef       GPIO_InitStruct; //IO口参数结构体
    __HAL_RCC_DAC1_CLK_ENABLE();  //使能DAC1时钟
     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //开启GPIOA时钟
    GPIO_InitStruct.Pin   = GPIO_PIN_4;           //选择引脚编号为4
     GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_ANALOG;     //模拟模式
   GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_NOPULL;          //引脚上拉和下拉都没有被激活
   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //输出速度设置为25MHz至50MHz
   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
     //根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOC的外设寄存器
    DAC_1_Handler.Instance = DAC1; //DAC1
     HAL_DAC_Init(&DAC_1_Handler);  //初始化DAC1
    DAC1_CH1.DAC_HighFrequency     = DAC_HIGH_FREQUENCY_INTERFACE_MODE_ABOVE_160MHZ;
     //DAC时钟选择
   DAC1_CH1.DAC_DMADoubleDataMode = DISABLE; //双重数据模式(高带宽模式)关闭
   DAC1_CH1.DAC_SignedFormat      = DISABLE; //有符号模式关闭
   DAC1_CH1.DAC_SampleAndHold     = DAC_SAMPLEANDHOLD_DISABLE; //关闭采样保持
   DAC1_CH1.DAC_Trigger           = DAC_TRIGGER_NONE;          //不需要外部触发
   DAC1_CH1.DAC_OutputBuffer      = DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE;   //DAC输出缓冲器打开
   DAC1_CH1.DAC_UserTrimming      = DAC_TRIMMING_FACTORY;      //工厂矫正模式
     DAC1_CH1.DAC_ConnectOnChipPeripheral = DAC_CHIPCONNECT_DISABLE;    //不允许内部连接DAC1_CH1
   HAL_DAC_ConfigChannel(&DAC_1_Handler, &DAC1_CH1, DAC_CHANNEL_1);   //初始化
   HAL_DACEx_SelfCalibrate(&DAC_1_Handler, &DAC1_CH1, DAC_CHANNEL_1); //矫正
     HAL_DAC_Start(&DAC_1_Handler,DAC_CHANNEL_1); //开启DAC1通道1                  
     
     HAL_DAC_SetValue(&DAC_1_Handler,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,2048);
     //设置DAC输出电压: 2048*3.3/(0xFFF+1)=1.65V
    Sin_CORDIC_INT();//用CORDIC算法实现正弦计算
 }
void DAC2_Init(void)
 {
     DAC_ChannelConfTypeDef DAC2_CH1;        //DAC通道参数相关结构体
     GPIO_InitTypeDef       GPIO_InitStruct; //IO口参数结构体
    __HAL_RCC_DAC2_CLK_ENABLE();  //使能DAC2时钟
     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //开启GPIOA时钟
    GPIO_InitStruct.Pin   = GPIO_PIN_6;           //选择引脚编号为6
     GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_ANALOG;     //模拟模式
   GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_NOPULL;          //引脚上拉和下拉都没有被激活
   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; //输出速度设置为25MHz至50MHz
   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
     //根据GPIO_InitStruct结构变量指定的参数初始化GPIOC的外设寄存器
    DAC_2_Handler.Instance = DAC2; //DAC2
     HAL_DAC_Init(&DAC_2_Handler);  //初始化DAC2
    DAC2_CH1.DAC_HighFrequency     = DAC_HIGH_FREQUENCY_INTERFACE_MODE_ABOVE_160MHZ;
     //DAC时钟选择
   DAC2_CH1.DAC_DMADoubleDataMode = DISABLE; //双重数据模式(高带宽模式)关闭
   DAC2_CH1.DAC_SignedFormat      = DISABLE; //有符号模式关闭
   DAC2_CH1.DAC_SampleAndHold     = DAC_SAMPLEANDHOLD_DISABLE; //关闭采样保持
   DAC2_CH1.DAC_Trigger           = DAC_TRIGGER_NONE;          //不需要外部触发
   DAC2_CH1.DAC_OutputBuffer      = DAC_OUTPUTBUFFER_ENABLE;   //DAC输出缓冲器打开
   DAC2_CH1.DAC_UserTrimming      = DAC_TRIMMING_FACTORY;      //工厂矫正模式
     DAC2_CH1.DAC_ConnectOnChipPeripheral = DAC_CHIPCONNECT_DISABLE;    //不允许内部连接DAC2_CH1
   HAL_DAC_ConfigChannel(&DAC_2_Handler, &DAC2_CH1, DAC_CHANNEL_1);   //初始化
   HAL_DACEx_SelfCalibrate(&DAC_2_Handler, &DAC2_CH1, DAC_CHANNEL_1); //矫正
     HAL_DAC_Start(&DAC_2_Handler,DAC_CHANNEL_1); //开启DAC2通道1                  
     
     HAL_DAC_SetValue(&DAC_2_Handler,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,2048);
     //设置DAC2输出电压: 2048*3.3/(0xFFF+1)=1.65V
 }
//函数功能: 用CORDIC算法实现正弦计算
void Sin_CORDIC_INT    (void)
 {
     CORDIC_HandleTypeDef hcordic;                             //三角函数描述结构体
     CORDIC_ConfigTypeDef sCordicConfig;                       //参数配置结构体
   __HAL_RCC_CORDIC_CLK_ENABLE();                            //开启时钟
     
     hcordic.Instance = CORDIC;                                //选择三角函数计算单元
   HAL_CORDIC_Init(&hcordic);                                //初始化
     
     sCordicConfig.Function         = CORDIC_FUNCTION_SINE;     //选择计算正弦
   sCordicConfig.Precision        = CORDIC_PRECISION_6CYCLES; //选择计算精度等级
   sCordicConfig.Scale            = CORDIC_SCALE_0;           //选择计算系数
   sCordicConfig.NbWrite          = CORDIC_NBWRITE_1;         //选择计算结果个数
   sCordicConfig.NbRead           = CORDIC_NBREAD_1;          //选择输出正弦
   sCordicConfig.InSize           = CORDIC_INSIZE_32BITS;
    //选择输入数据格式Q1.31,在Q1.31格式的数字范围:-1 (0x80000000) to 1 至 2^(-31) (0x7FFFFFFF).
   sCordicConfig.OutSize          = CORDIC_OUTSIZE_32BITS;    //选择数据输出格式Q1.31
   HAL_CORDIC_Configure(&hcordic, &sCordicConfig);            //初始化
 }
//0<=angles<360,返回值在-1和1之间
 //主频170MHz时,本函数执行时间330ns
float sin_f(float angles)
 {
     MODIFY_REG(CORDIC->CSR,CORDIC_CSR_FUNC|CORDIC_CSR_SCALE,CORDIC_FUNCTION_SINE|CORDIC_SCALE_0);
     //选择计算类型:CORDIC_FUNCTION_SINE
     WRITE_REG(CORDIC->WDATA, (int32_t)((180.0f-angles)*11930464.7f));
    //小于180度为正数,大于180度为负数,乘以11930464.7就转换成“q1.31格式”的数据
     //写入CORDIC_WDATA寄存器后,就可以读取“CORDIC_RDATA寄存器的数据”
     //由于“模为0x80000000”,0x80000000/180=2147483648/180=11930464.7
    return (int32_t)READ_REG(CORDIC->RDATA)/2147483648.0f;
    //读取CORDIC_RDATA寄存器的数据是“q1.31格式”的数据,经过转换后,就是正弦值
     //由于“模为0x80000000”,也就是2147483648,除以“模”后就得到正弦值,范围为[-1,1]
 }
//函数功能:测试DAC输出正弦波形
void Test_DAC_Output_CORDIC_Sin(void)
 {
     __IO float i=0.0f;
     __IO uint16_t ADC_value1=0x00;
    while(1)
     {
         for(i=0.0f;i<360.0f;i=i+0.1f)
         {
             ADC_value1=((sin_f(i)+1.65f)/3.3f)*4095.0f;
            //使用硬件实现,需要3.72ms完成一个for循环
             //设置偏置电压为1.65V,当sin_f(i)=0,ADC的值为1.65V
             HAL_DAC_SetValue(&DAC_1_Handler,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,ADC_value1);
             //设置DAC输出电压: ADC_value1 * 3.3 / (0xFFF+1),单位为“V”
         }
     }
 }
//函数功能:测试DAC输出正弦波形
void Test_DAC_Output_math_Sin(void)
 {
     __IO float i=0.0f;
     __IO uint16_t ADC_value1=0x00;
    while(1)
     {
         for(i=0.0f;i<360.0f;i=i+0.1f)
         {
       ADC_value1=( ( sin(i*3.1415926/180)+1.65f )/3.3f )*4095.0f;
             //使用数学函数,需要172ms完成一个for循环
             HAL_DAC_SetValue(&DAC_2_Handler,DAC_CHANNEL_1,DAC_ALIGN_12B_R,ADC_value1);
             //设置DAC输出电压: ADC_value1 * 3.3 / (0xFFF+1),单位为“V”
         }
     }
 }
3、测试结果


在没有任何延时的条件下,硬件产生正弦波形周期比软件产生正弦波形要小很多。,说明硬件响应速度比软件快。