【瑞萨RA4系列开发板体验】用DAC输出正弦波以及余弦波

RA助手

【瑞萨RA4系列开发板体验】用DAC输出正弦波以及余弦波
作者：hehung


前言

本文的目的在与使用DAC模块输出正弦波与余弦波波形，用于测试RA4M2单片机的DAC输出功能，本文实现如下功能：

• 本文基于KEIL开发环境；
• 使用了两路DAC（RA4M2本来也只有两路DAC），DAC0输出正弦波，DAC1输出余弦波；
• 示波器用于观察正弦波波形以及余弦波波形。
  

本文中实用到了所有驱动都能在我之前的文章中找到使用方法，有需要请参考。

硬件连接
查看原理图，了解芯片的DAC引脚的映射关系，我们才能接下来的工作。
RA4M2有两路DAC，没录DAC可以输出一个DAC信号。
本文两路DAC都使用到了，DAC0连接P014，DAC1连接P015。


RASC配置
知道了DAC的引脚映射关系，接下来就开始我们的驱动配置了，打开RASC，打开方式不细说，请参考我之前的文章。

使能DAC引脚
如下图，选中Pins->AnalogAC，使能ADC0与DAC1,会自动匹配引脚。


DAC详细配置
因为使用到了两路DAC，所以需要配置两个DAC Stack，配置方式一样，要注意两路DAC的unit是不一样的，根据实际情况填写0或者1。
配置十分简单，不做赘述，详见下图。




代码实现
我新建了一个app_dac.c以及app_dac.h，代码实现逻辑不细说，瑞萨已经封装的很好了，理解起来很简单。
app_dac.c
我在封装了一层，主要包括DAC初始化以及DAC输出。
Dac_OutputVal()输出电压值(0到4096分别表示0~3.3V)

1. /*
   
2. @hehung
   
3. 2022-12-01
   
4. */
   
5. #include "hal_data.h"
   
6. #include "app_dac.h"
   
7. 
   
8. /* Initialize the DAC */
   
9. void Dac_Init(void)
   
10. {
    
11.     fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
    
12.        
    
13.     /* Initializes the dac. */
    
14.     err = R_DAC_Open(&g_dac0_ctrl, &g_dac0_cfg);
    
15.         /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    
16.     assert(FSP_SUCCESS == err);
    
17.        
    
18.         /* Initializes the dac1. */
    
19.     err = R_DAC_Open(&g_dac1_ctrl, &g_dac1_cfg);
    
20.         /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    
21.     assert(FSP_SUCCESS == err);
    
22. }
    
23. 
    
24. /* Control the DAC output a digit valtage value */
    
25. void Adc_OutputVal(e_Dac_HwUnitType dac_num, uint16_t val)
    
26. {
    
27.         fsp_err_t err = FSP_SUCCESS;
    
28.        
    
29.         if (DAC_DAC0 == dac_num)
    
30.         {
    
31.                 err = R_DAC_Start(&g_dac0_ctrl);
    
32.                 /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    
33.                 assert(FSP_SUCCESS == err);
    
34.                
    
35.                 R_DAC_Write(&g_dac0_ctrl, val);       
    
36.         }
    
37.         else
    
38.         {
    
39.                 err = R_DAC_Start(&g_dac1_ctrl);
    
40.                 /* Handle any errors. This function should be defined by the user. */
    
41.                 assert(FSP_SUCCESS == err);
    
42.                
    
43.                 R_DAC_Write(&g_dac1_ctrl, val);
    
44.         }
    
45. }

复制代码

app_dac.h

1. /*
   
2. @hehung
   
3. 2022-12-01
   
4. */
   
5. 
   
6. #ifndef APP_DAC_H_
   
7. #define APP_DAC_H_
   
8. 
   
9. #include "stdint.h"
   
10. 
    
11. typedef enum
    
12. {
    
13.         DAC_DAC0 = 0,
    
14.         DAC_DAC1
    
15. } e_Dac_HwUnitType;
    
16. 
    
17. extern void Dac_Init(void);
    
18. extern void Adc_OutputVal(e_Dac_HwUnitType dac_num, uint16_t val);
    
19. 
    
20. #endif

复制代码

主函数实现
主函数中用于输出正弦波以及余弦波，每一秒输出一次。
输出算法实用到了数学库math.h中的sin公式。
sin都学过，不做赘述，参数参数0~2π会输出一个正弦波形，代码中没1毫秒输出一次，sin函数的参数的增长步长为0.05。详细代码见下。

1. #define PI_MATH           (3.14)
   
2. #define PI_DOUBLE         (PI_MATH * 2)
   
3. uint16_t dac_value[2];
   
4. double time_cnt;
   
5. void hal_entry(void)
   
6. {
   
7.         /* Initialize the uart for implement the 'printf' and 'scanf' */
   
8.         Uart_Init();
   
9.         /* Initialize the I2c */
   
10.         I2c_Init();
    
11.         /* Initialize the OLED */
    
12.         OLED_Init();
    
13.         /* Initialize the ADC */
    
14.         Adc_Init();
    
15.         /* Initialize the DAC */
    
16.         Dac_Init();
    
17.        
    
18.         OLED_ShowString(12, 0, (const uint8_t*)"R7FA4M2AD3CFP", 16, 1);
    
19. //    OLED_ShowHzStringRow(32, 24, (const char*)"电子发烧友", 1);
    
20.     OLED_ShowString(0, 16, (const uint8_t*)"elecfans", 16, 1);
    
21.         OLED_ShowString(64, 16, (const uint8_t*)"|hehung", 16, 1);
    
22.         OLED_ShowString(32, 32, (const uint8_t*)"DAC Test", 16, 1);
    
23.     OLED_Refresh_Gram();
    
24.        
    
25.         while (1)
    
26.         {
    
27.                 dac_value[0] = (uint16_t)(sin(time_cnt) * (float)2048) + 2048;
    
28.                 dac_value[1] = (uint16_t)(sin(time_cnt + 0.5*PI_MATH) * (float)2048) + 2048;
    
29. 
    
30.                 Adc_OutputVal(DAC_DAC0, dac_value[0]);
    
31.                 Adc_OutputVal(DAC_DAC1, dac_value[1]);
    
32.                 time_cnt = (time_cnt > PI_DOUBLE) ? (0.0): (time_cnt + 0.05f);
    
33. 
    
34.                 R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
    
35.         }
    
36. 
    
37. #if BSP_TZ_SECURE_BUILD
    
38.     /* Enter non-secure code */
    
39.     R_BSP_NonSecureEnter();
    
40. #endif
    
41. }

复制代码

显示效果
从示波器的观测波形可以看出，输出波形还是比较完美的，说明RA4M2的DAC功能还是比较强大，能够模拟各种波形输出。


视频演示

小李y飞

芯片功能挺多的窝