STM32的ADC和DAC

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总结阅读文章的收获，着重介绍STM32的ADC和DAC在实际开发中的应用经验。参考资源包括安富莱论坛、STM32F4xx数据手册、如何在STM32微控制器中获得最佳ADC精度、CSDN、博客园。

ADC转换时间的问题：STM32 ADC的转换时间包括采样时间和12个周期。例如，若ADCCLK为30MHz，采样时间设为3个周期，则总转换时间为15个周期，即0.5微秒。每种分辨率对应的最小转换时间如下：12位为15个周期，10位为13个周期，8位为11个周期，6位为9个周期。ADCCLK来自于APB2时钟，最大频率等于APB2频率。例如，输入信号20kHz，根据采样定理，最低采样率为400kHz，此时ADC的采样率需大于400kHz，若设置ADCCLK为90/6=15MHz，可通过计算验证采样时间是否满足要求。使用外部中断线或定时器触发ADC转换。

双通道ADC驱动说明：使用ADC定时器触发，配置DMA方式。最高采样率锁定为6Msps。DMA缓冲区设置为10240个，需关闭DMA FIFO。确保ADC时钟速度大于等于定时器触发速度。采样率设置为2.8Msps时，检查ADC的总线矩阵是否正常工作。

ADC精度的影响及提升方法：STM32 ADC特性包括50kΩ外部输入阻抗和SAR结构。高阻抗源测量时，采样时间受外部输入阻抗限制。ADC内部阻抗与采样时间、单片机特性有关。通过降低ADC工作频率或加大采样周期以减小电压误差。注意通道间串扰，增加采样间隔时间。减少I/O引脚间的电容耦合，必要时使用前置放大器提高输入信号范围。

DAC特性：STM32 DAC集成了两个输出缓冲器，降低输出阻抗。开启缓冲器时，满幅输出有削顶削底现象，禁止缓冲器输出阻抗增加。开启缓冲器时，最小输出电压为0.2V，最大为VDDA - 0.2V。禁止缓冲器时，最小输出电压典型值为0.5mV，最大输出为Vref - 1LSB。使用运放电路可以改善高频波形失真。DAC的驱动采用定时器触发和DMA方式，波形输出采用“打点”方式，根据输出频率调整点数以达到最佳输出效果。

单通道DAC驱动说明：使用DAC定时器触发的DMA方式，配置DAC输出波形频率。通过设置定时器触发频率与DMA缓冲个数的比值来实现波形频率。配置波形样本数据，例如输出10kHz的正弦波、方波或三角波。使用FFT快速傅里叶变换分析波形，通过闭环控制优化输出波形稳定性。

FIR滤波器：学习信号与系统后，深入理解FIR滤波器的原理与应用。运放参数包括开环电压增益、单位增益带宽、增益带宽积和压摆率，不同运放型号具有不同的性能特点，例如TL082、LM324和LF353。