[资料分享] MSP430程序库----DAC12的使用

fish001 2019-12-10 20:15 楼主

MSP430 带有的DAC12 模块，可以将运算处理的结果转换为模拟量，以便操作被控制对象的工作过程。DA是在控制操作过程中常用的器件之一；MSP430有些系列中含有DAC12模块，给需要使用DA的方案提供了许多方便。这里实现较为简单的DAC的驱动，方便以后使用。

硬件介绍：
MSP430x14x系列不含DAC12模块，所以本文的实现只能用于16系列等含有DAC12模块的单片机中。

MSP430F169 单片机的DAC12 模块有2 个DAC 通道，这两个通道在操作上是完全平等的。并且可以用DAC12GRP控制位将多个DAC12通道组合起来，实现同步更新，硬件还能确保同步更新独立于任何中断或者NMI事件。

这个DAC12模块有以下特点：8位或12位分辨率可调、可编程时间对能量的损耗、可选内部或外部参考源、支持二进制原码和补码输入、具有自校验功能、可以多路DAC同步更新、还可以用DMA等。

这里实现的是较为简化的版本，需要可以自己添加或改写功能，如：初始化函数内部调用自校验的函数，可以在每一次初始化时候均自校验。

DAC12每个模块只有两个寄存器：控制寄存和数据寄存器，控制寄存器用来初始化和设置模块的使用，数据寄存器用来存放要输出的电压数字量。169的DAC的寄存器如下：
DAC12_0控制寄存器    DAC12_0CTL
DAC12_0数据寄存器    DAC12_0DAT
DAC12_1控制寄存器    DAC12_1CTL
DAC12_1数据寄存器    DAC12_1DAT

控制寄存器每一位的功能如下：

DAC12REFx：选择DAC12的参考源
0，1 Vref+
2，3 Veref+
DAC12RES：选择DAC12分辨率
0 12位分辨率
1 8分辨率
DAC12LSELx：锁存器触发源选择
当 DAC12锁存器得到触发之后，能够将锁存器中的数据传送到DAC12的内核。
当 DAC12LSELx=0的时候，DAC数据更新不受DAC12ENC 的影响。
0 DAC12_XDAT执行写操作将触发（不考虑DAC12ENC 的状态）
1 DAC12_XDAT执行写操作将触发（考虑DAC12ENC 的状态）
2 Timer_A3.OUT1的上升沿
3 Timer_B7.OUT2的上升沿
DAC12CALON：DAC12校验操作控制
置位后启动校验操作，校验完成后自动被复位。校验操作可以校正偏移误差。
0 没有启动校验操作
1 启动校验操作
DAC12IR：DAC12输入范围
设定输入参考电压和输出的关系
0 DAC12的满量程为参考电压的3倍（不操作AVcc）
1 DAC12的满量程为参考电压
DAC12AMPx：DAC12运算放大器设置
0 输入缓冲器关闭，输出缓冲器关闭，高阻
1 输入缓冲器关闭，输出缓冲器关闭，0V
2 输入缓冲器低速低电流，输出缓冲器低速低电流
3 输入缓冲器低速低电流，输出缓冲器中速中电流
4 输入缓冲器低速低电流，输出缓冲器高速高电流
5 输入缓冲器中速中电流，输出缓冲器中速中电流
6 输入缓冲器中速中电流，输出缓冲器高速高电流
7 输入缓冲器高速高电流，输出缓冲器高速高电流
DAC12DF：DAC12的数据格式
0 二进制
1 二进制补码
DAC12IE：DAC12的中断允许
0 禁止中断
1 允许中断
DAC12IFG：DAC12的中断标志位
0 没有中断请求
1 有中断请求
DAC12ENC：DAC12转换控制位
DAC12LSEL>0的时候，DAC12ENC 才有效。
0 DAC12停止
1 DAC12转换
DAC12GRP：DAC12组合控制位
0 没有组合
1 组合

详细的有关DAC12的资料可以参考TI提供的用户指南。

程序实现：

DAC12模块的程序比较简单，因为每组只有一个寄存器用来控制；本程序实现的功能如下：DAC模块初始化，完成两个DAC模块的初始化，可以根据参数判断要是、初始化的是哪个模块或两个都初始化，或是两个一组同时更新；用参数传递DAC12AMPx的值，方便设置，程序中注释很详细，如果不理解，可以直接设AMPx为5或0x05；校准函数，完成DAC12模块的自校准，也是通过参数传递要校准的模块；电压输出函数，同样这个也是用参数传递要输出的模块。

初始化：

/********************************************************
* 函数名称：DAC12Init
* 功    能：DAC12用到的相关资源初始化
* 参    数：
*           module模块  0:使用模块DAC12_0
*                       1:使用模块DAC12_1
*                       2:使用模块DAC12_0/1
*                       3:使用模块DAC12_0/1 共同更新
*           DAC12AMPx：DAC运算放大器设置：
*               0 输入缓冲器关闭，输出缓冲器关闭，高阻
*               1 输入缓冲器关闭，输出缓冲器关闭，0V
*               2 输入缓冲器低速/电流，输出缓冲器低速/电流
*               3 输入缓冲器低速/电流，输出缓冲器中速/电流
*               4 输入缓冲器低速/电流，输出缓冲器高速/电流
*               5 输入缓冲器中速/电流，输出缓冲器中速/电流
*               6 输入缓冲器中速/电流，输出缓冲器高速/电流
*               7 输入缓冲器高速/电流，输出缓冲器高速/电流
* 返 回 值：char，设置成功返回1，参数错误返回0
* 说    明：其他默认为：12位方案、写入即更新输出，module模
*           块为3时，两个都写入更新；DAC12的满量程为参考电
*           压；内部2.5v参考电压：需要AD设置参考源打开2.5.
*********************************************************/
char DAC12Init(char module,char DAC12AMPx)
{
    if(DAC12AMPx>7)
    {
        return(0);
    }
    //---------------------------设置模块-------------------------------  
    switch(module)
    {
        case 0:case'0': DAC12_0Init(DAC12AMPx); break;  //模块0
        case 1:case'1': DAC12_1Init(DAC12AMPx); break;  //模块1
        case 2:case'2': 
            DAC12_0Init(DAC12AMPx);
            DAC12_1Init(DAC12AMPx);
            break;                                      //模块0、1  
        case 3:case'3':
            DAC12_0Init(DAC12AMPx);
            DAC12_1Init(DAC12AMPx);
            DAC12_0CTL |= DAC12GRP;
            break;  //无校验
        default :         return(0);                            //参数错误
    }
    return (1);
}

这里参数无效返回0，设置完成返回1，不过要注意的是在使用DAC之前，必须开启内部参考源（在ADC模块里面，具体可以参考使用示例）。

DAC12_0Init和DAC12_1Init函数内容一样，只不过控制寄存器分别是DAC12_0CTL和DAC12_0CTL，这里只给出DAC12_0Init的函数，另一个参考源程序：

void DAC12_0Init(char DAC12AMPx)
{
    // Internal ref gain 1
    DAC12_0CTL = DAC12SREF_0 + DAC12IR;
    DAC12_0CTL |= DAC12LSEL_1 + (DAC12AMPx << 5);
    DAC12_0CTL |= DAC12ENC;
}

这个函数仅仅完成控制寄存器的设置。选内部参考源，输出满量程是参考电压的1倍，更新方式：写入即更新，如果group设置，则两个都写入才更新。

校准函数：完成DAC12模块自校准，

void DAC12Cal(char module)
{
    switch(module)
    {
        case 0:case'0': 
            DAC12_0CTL |= DAC12CALON;               // 启动效验DAC
            while((DAC12_0CTL & DAC12CALON) != 0);  // 等待效验完成
            break;                                  //模块0
        case 1:case'1': 
            DAC12_1CTL |= DAC12CALON;               // 启动效验DAC
            while((DAC12_1CTL & DAC12CALON) != 0);  // 等待效验完成
            break;                                  //模块1
        case 2:case'2':
        case 3:case'3': 
            DAC12_0CTL |= DAC12CALON;               // 启动效验DAC
            while((DAC12_0CTL & DAC12CALON) != 0);  // 等待效验完成
            DAC12_1CTL |= DAC12CALON;               // 启动效验DAC
            while((DAC12_1CTL & DAC12CALON) != 0);  // 等待效验完成
            break;                                  //模块0、1  
        default :       return;                     //参数错误
    }
}

参数含义和前初始化的函数相同，为了使用函数时一致。

输出函数：

void DAC12Out(char module,int out)
{
    switch(module)
    {
        case 0:case'0': DAC12_0DAT=out; break;      //模块0
        case 1:case'1': DAC12_1DAT=out; break;      //模块1
        case 2:case'2':
        case 3:case'3': DAC12_0DAT=out; DAC12_1DAT=out; break;  //模块0、1  
        default :       return;                                 //参数错误
    }
}

输出函数的参数也和初始化的module参数含义相同，这个函数比较简单，只是按照要输出的值赋给DAT寄存器。

DAC12的程序库就这么多，DAC12还可以严格按时间更新数据，以输出一定频率的波形，可以设置为TA out1上升沿更新数据，或TB out2上升沿更新。另外还可以和DMA共同使用，完成更复杂的功能；这里均没有实现，需要的话可以根据寄存器功能来实现。

程序部分就到这了。

使用示例：

这里的使用方式依然和之前的程序一样，加入C文件，包含H文件即可，另外，使用本程序，必须开启内部AD参考源，为DAC12模块提供参考电压。

void main( void )
{
    // Stop watchdog timer to prevent time out reset
    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
    ClkInit();
    DAC12Init(3,5);                 //初始化
    DAC12Cal(2);                    //校准
    ADC12CTL0 = REF2_5V + REFON;    //开启内部参考源 2.5v 必须有；以供DA使用
    DAC12Out(2,0x666);
}

ADC12CTL0 = REF2_5V + REFON;这句即是开启参考电压2.5v以供DA使用。

DAC12模块的程序库就到这里了，有什么不对的地方欢迎拍砖。

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