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30 分钟

使用DAC8554和STM32L496AG将数字数据流转换为模拟信号

数据塑造模拟潜力

DAC 8 Click with Discovery kit with STM32L496AG MCU

已发布 7月 22, 2025

点击板

DAC 8 Click

开发板

Discovery kit with STM32L496AG MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L496AG

通过我们的 DAC 解决方案,体验精度与转化的协同效应。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DAC 8 Click 基于德州仪器(Texas Instruments)出品的 DAC8554IPWR,这是一款 16 位、四通道、超低毛刺、输出电压型数字-模拟转换器(DAC)。该器件具有出色的线性度和极低的毛刺,同时还集成了高精度输出放大器,可在宽电源电压范围内实现轨到轨(rail-to-rail)输出摆幅。DAC8554IPWR 还具备上电复位功能,确保 DAC 输出在上电时维持在零电平,直到进行有效写入操作。此外,它还提供掉电模式,在该模式下,每个通道的电流消耗可降至仅 175nA。  为实现 DAC8554IPWR 的全范围可编程参考电压,DAC 8 Click 板搭配了另一颗 DAC——

DAC60501MDGSR,这是一款 12 位 DAC,同样来自德州仪器。该 DAC 的输出连接至 DAC8554IPWR 的 VREF 引脚,从而可将参考电压设置在 0V 到 5V 之间,既能提供高精度,又能保持低功耗,使得 DAC 8 Click 成为适用于需要高精度 16 位 DAC 输出的应用的完全可定制化解决方案。DAC60501MDGSR 通过 I2C 接口与主控 MCU 通信,支持最高 100kHz 时钟频率,并通过板载 ADDR SEL 跳线选择 I2C 地址。  DAC8554IPWR 则通过 3 线 SPI 接口与 MCU 通信,兼容标准 SPI、QSPI™、MICROWIRE™,并支持高达 50MHz 的时钟速率。该器件还具备软件同

时更新功能,可通过 mikroBUS™ 的 PWM 引脚触发——新数据写入后,所有 DAC 通道可同时同步更新。  此外,板载 CS 引脚用于启用 SPI 接口连接到串口,控制 DAC8554IPWR 的数据传输。DAC 8 Click 支持 3.3V 和 5V 逻辑电平,用户可通过板载 VCC SEL 跳线选择适配目标系统的工作电压。  更多关于 DAC8554IPWR 的功能、电气规格和典型性能,请参考其数据手册。该 Click 板还配备了驱动库,包含易于使用的函数和使用示例,可作为开发时的参考。

DAC 8 Click hardware overview image

功能概述

开发板

32L496GDISCOVERY Discovery 套件是一款功能全面的演示和开发平台,专为搭载 Arm® Cortex®-M4 内核的 STM32L496AG 微控制器设计。该套件适用于需要在高性能、先进图形处理和超低功耗之间取得平衡的应用,支持无缝原型开发,适用于各种嵌入式解决方案。STM32L496AG 采用创新的节能架构,集成

了扩展 RAM 和 Chrom-ART 图形加速器,在提升图形性能的同时保持低功耗,使其特别适用于音频处理、图形用户界面和实时数据采集等对能效要求较高的应用。为了简化开发流程,该开发板配备了板载 ST-LINK/V2-1 调试器/编程器,提供即插即用的调试和编程体验,使用户无需额外硬件即可轻松加载、调

试和测试应用程序。凭借低功耗特性、增强的内存能力以及内置调试工具,32L496GDISCOVERY 套件是开发先进嵌入式系统、实现高效能解决方案的理想选择。

Discovery kit with STM32L496AG MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32L496AG Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

169

RAM (字节)

327680

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
SPI Enable
PB2
RST
SPI Chip Select
PG11
CS
SPI Clock
PI1
SCK
SPI Data OUT
PD3
MISO
SPI Data IN
PI3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Software Update
PA0
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

DAC 8 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Discovery kit with STM32L496AG MCU作为您的开发板开始。

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Thermo 21 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Discovery kit with STM32H750XB MCU NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

DAC 8 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
该 Click 板搭载一个 12 位缓冲数字转模拟转换器(DAC),通过外部电压参考将数字值转换为相应的电压电平。

关键功能:

  • dac8_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • dac8_init - 初始化函数。

  • dac8_device_config - 配置 DAC 8 Click 板上的数字转模拟输出。

  • dac8_load_dac - 所有通道的缓冲器需先加载期望数据,然后调用此函数加载至 DAC 输出。

  • dac8_set_vref - 设置 DAC 8 Click 板的精密内部参考电压。

应用初始化
初始化驱动以启用 I2C 接口,配置 DAC60501:执行软件复位、禁用同步和内部参考电压、关闭掉电模式,并将设定参考电压内部除以 2,同时为对应 DAC 通道配置放大器增益为 2。初始化驱动以启用 SPI 接口,启用 DAC8554,并输出初始化日志信息。

应用任务
此示例展示了 DAC 8 Click 板的使用方式。DAC 8 板将依次更改各通道的输出电压值:通道 A ~ 2500 mV,通道 B ~ 1250 mV,通道 C ~ 625 mV,通道 D ~ 312 mV。所有变化通过 USB UART 进行日志记录,每 5 秒更新一次。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Dac8 Click example
 * 
 * # Description
 * This Click carries 12-bit buffered Digital-to-Analog Converter. It converts digital value to 
 * the corresponding voltage level using external voltage reference. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enables - I2C.
 * Configure DAC60501: executes call software reset, disable sync and internal reference and 
 * disable Power-down mode, the set reference voltage is internally divided by a factor of 2,
 * amplifier for corresponding DAC has a gain of 2.
 * Initialization driver enables - SPI, enable DAC8554, also write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that demonstrates the use of the DAC 8 Click board.
 * DAC 8 board changeing output values:
 * Channel A ~ 2500 mV, Channel B ~ 1250 mV,
 * Channel C ~  625 mV, Channel D ~  312 mV.
 * All data logs write on USB uart changes every 5 sec.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dac8.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static dac8_t dac8;
static log_t logger;

dac8_cfg_data_t cfg_dac;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    dac8_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    dac8_cfg_setup( &cfg );
    DAC8_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    
    dac8_init( &dac8, &cfg, DAC8_MASTER_I2C );

    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  I2C driver init.   \r\n" );
    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "      DAC60501       \r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Soft reset      \r\n" );
    dac8_soft_reset( &dac8 );
    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Disable sync. mode \r\n" );
    dac8_enable_sync( &dac8, DAC8_SYNC_DISABLE );
    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Set config.:     \r\n" );
    log_printf( &logger, " Enable:             \r\n" );
    log_printf( &logger, " Internal reference  \r\n" );
    log_printf( &logger, " Disable:            \r\n" );
    log_printf( &logger, " Power-down mode     \r\n" );
    dac8_set_config( &dac8, DAC8_CONFIG_REF_PWDWN_ENABLE, DAC8_CONFIG_DAC_PWDWN_DISABLE );
    Delay_ms ( 100 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Vref divided by 2  \r\n" );
    log_printf( &logger, "  Set DAC gain of 2  \r\n" );
    dac8_set_gain( &dac8, DAC8_GAIN_REF_DIV_2, DAC8_GAIN_BUFF_GAIN_1 );
    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Set Vref ~ 2500 mV  \r\n" );
    dac8_set_vref( &dac8, 2500 );
    Delay_ms ( 1000 );

    dac8_init( &dac8, &cfg, DAC8_MASTER_SPI );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  SPI driver init.   \r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "       DAC8554       \r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Enable DAC8554   \r\n" );
    dac8_device_enable( &dac8, DAC8_DAC8554_ENABLE );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    
    cfg_dac.addr = DAC8_ADDR_DEFAULT;
    cfg_dac.ctrl_upd_an_out = DAC8_CTRL_UPD_AN_OUT_SINGLE_CH_STORE;
    cfg_dac.dac_sel = DAC8_DAC_SEL_CH_A;
    cfg_dac.pwr_mode = DAC8_PWR_MODE_POWER_UP;
    cfg_dac.dac_val = 0xFFFF;
    
    log_printf( &logger, " Channel A ~ 2500 mV \r\n" );
    dac8_device_config( &dac8, cfg_dac );
    dac8_load_dac(  &dac8 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );

    cfg_dac.addr = DAC8_ADDR_DEFAULT;
    cfg_dac.ctrl_upd_an_out = DAC8_CTRL_UPD_AN_OUT_SINGLE_CH_STORE;
    cfg_dac.dac_sel = DAC8_DAC_SEL_CH_B;
    cfg_dac.pwr_mode = DAC8_PWR_MODE_POWER_UP;
    cfg_dac.dac_val = 0x7FFF;

    log_printf( &logger, " Channel B ~ 1250 mV \r\n" );
    dac8_device_config(  &dac8, cfg_dac );
    dac8_load_dac( &dac8 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    
    cfg_dac.addr = DAC8_ADDR_DEFAULT;
    cfg_dac.ctrl_upd_an_out = DAC8_CTRL_UPD_AN_OUT_SINGLE_CH_STORE;
    cfg_dac.dac_sel = DAC8_DAC_SEL_CH_C;
    cfg_dac.pwr_mode = DAC8_PWR_MODE_POWER_UP;
    cfg_dac.dac_val = 0x3FFF;

    log_printf( &logger, " Channel C ~  625 mV \r\n" );
    dac8_device_config(  &dac8, cfg_dac );
    dac8_load_dac( &dac8 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );

    cfg_dac.addr = DAC8_ADDR_DEFAULT;
    cfg_dac.ctrl_upd_an_out = DAC8_CTRL_UPD_AN_OUT_SINGLE_CH_STORE;
    cfg_dac.dac_sel = DAC8_DAC_SEL_CH_D;
    cfg_dac.pwr_mode = DAC8_PWR_MODE_POWER_UP;
    cfg_dac.dac_val = 0x1FFF;

    log_printf( &logger, " Channel D ~  312 mV\r\n" );
    dac8_device_config(  &dac8, cfg_dac );
    dac8_load_dac(  &dac8 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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