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30 分钟

使用DAC8554和PIC32MZ2048EFH100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 Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

DAC 8 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

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

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。所有 mikroBUS™ 本身支持的 通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
SPI Enable
RE2
RST
SPI Chip Select
RA0
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Software Update
RC14
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RA2
SCL
I2C Data
RA3
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

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 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
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

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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