2019年10月10日 | MSP430程序库<八>DAC12的使用

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。