一、DAC8734 芯片概述
DAC8734 是 TI 推出的 4通道、16位、电压输出 DAC ，采用 SPI 接口，特别适合 数字电源基准、偏置电压、校准系统。
| 参数 |
规格 |
| 分辨率 |
16位 |
| 通道数 |
4路（A/B/C/D） |
| 接口 |
SPI（最高 50MHz） |
| 输出电压 |
±10V、±5V、0-10V、0-5V |
| 参考电压 |
内部 2.5V / 外部 |
| 封装 |
TSSOP-38 |
二、硬件连接（STM32 ↔ DAC8734）
推荐连接方式
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STM32 DAC8734
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SPIx_SCK ───► SCLK
SPIx_MOSI ───► SDIN
SPIx_MISO ◄─── SDOUT
GPIOx_PIN ───► SYNC (CS)
GPIOx_PIN ───► LDAC
GPIOx_PIN ◄─── RDY
GPIOx_PIN ───► RST
电压配置跳线
| PIN |
配置 |
| RNG0 / RNG1 |
输出电压范围 |
| REFSEL |
参考电压选择 |
三、DAC8734 寄存器定义
寄存器地址
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/* DAC8734 寄存器地址 */
#define DAC_REG_A 0x00
#define DAC_REG_B 0x01
#define DAC_REG_C 0x02
#define DAC_REG_D 0x03
#define DAC_REG_ALL 0x04
#define DAC_GAIN_REG 0x08
#define DAC_OFFSET_REG 0x09
#define DAC_CONFIG_REG 0x0A
#define DAC_STATUS_REG 0x0B
命令帧格式（24位）
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23:20 - 命令位
19:16 - 地址位
15:0 - 数据位
四、STM32 SPI 底层驱动
1、SPI 初始化（CubeMX 配置）
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/* SPI 配置参数 */
/*
Mode: Full-Duplex Master
Hardware NSS: Disable
Data Size: 8 bits
Prescaler: 8~32 (≥10MHz)
CPOL: Low
CPHA: 1 Edge
First Bit: MSB
*/
2、SPI 读写函数
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#include "spi.h"
static uint8_t SPI_TransferByte(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint8_t data)
{
uint8_t rxdata;
HAL_SPI_TransmitReceive(hspi, &data, &rxdata, 1, 100);
return rxdata;
}
static void SPI_Write24Bits(SPI_HandleTypeDef *hspi, uint32_t data)
{
SPI_TransferByte(hspi, (data >> 16) & 0xFF);
SPI_TransferByte(hspi, (data >> 8) & 0xFF);
SPI_TransferByte(hspi, data & 0xFF);
}
五、DAC8734 驱动核心代码
dac8734.h
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#ifndef __DAC8734_H
#define __DAC8734_H
#include "stm32f4xx_hal.h"
/* 输出范围 */
typedef enum {
DAC_RANGE_0_5V = 0x00,
DAC_RANGE_0_10V = 0x01,
DAC_RANGE_5V = 0x02,
DAC_RANGE_10V = 0x03,
DAC_RANGE_5V_NEG = 0x04,
DAC_RANGE_10V_NEG= 0x05
} DAC_Range_t;
/* 通道定义 */
typedef enum {
DAC_CH_A = 0,
DAC_CH_B = 1,
DAC_CH_C = 2,
DAC_CH_D = 3,
DAC_CH_ALL = 4
} DAC_Channel_t;
/* 设备句柄 */
typedef struct {
SPI_HandleTypeDef *hspi;
GPIO_TypeDef *cs_port;
uint16_t cs_pin;
GPIO_TypeDef *ldac_port;
uint16_t ldac_pin;
GPIO_TypeDef *rst_port;
uint16_t rst_pin;
} DAC8734_Handle_t;
/* API */
HAL_StatusTypeDef DAC8734_Init(DAC8734_Handle_t *hdac);
HAL_StatusTypeDef DAC8734_SetVoltage(DAC8734_Handle_t *hdac,
DAC_Channel_t ch,
float voltage);
HAL_StatusTypeDef DAC8734_SetRange(DAC8734_Handle_t *hdac,
DAC_Channel_t ch,
DAC_Range_t range);
HAL_StatusTypeDef DAC8734_SoftwareUpdate(DAC8734_Handle_t *hdac);
#endif
dac8734.c
c
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#include "dac8734.h"
#include <math.h>
#define DAC8734_CS_LOW(h) HAL_GPIO_WritePin((h)->cs_port, (h)->cs_pin, GPIO_PIN_RESET)
#define DAC8734_CS_HIGH(h) HAL_GPIO_WritePin((h)->cs_port, (h)->cs_pin, GPIO_PIN_SET)
#define DAC8734_LDAC_LOW(h) HAL_GPIO_WritePin((h)->ldac_port,(h)->ldac_pin,GPIO_PIN_RESET)
#define DAC8734_LDAC_HIGH(h)HAL_GPIO_WritePin((h)->ldac_port,(h)->ldac_pin,GPIO_PIN_SET)
/* 内部写函数 */
static void DAC8734_WriteReg(DAC8734_Handle_t *hdac, uint8_t addr, uint16_t data)
{
uint32_t frame = ((uint32_t)addr << 16) | data;
DAC8734_CS_LOW(hdac);
SPI_Write24Bits(hdac->hspi, frame);
DAC8734_CS_HIGH(hdac);
}
/* 初始化 */
HAL_StatusTypeDef DAC8734_Init(DAC8734_Handle_t *hdac)
{
/* 复位 */
if (hdac->rst_port) {
HAL_GPIO_WritePin(hdac->rst_port, hdac->rst_pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_Delay(10);
HAL_GPIO_WritePin(hdac->rst_port, hdac->rst_pin, GPIO_PIN_SET);
}
/* 配置默认输出范围 */
for (int i = 0; i < 4; i++) {
DAC8734_SetRange(hdac, i, DAC_RANGE_0_10V);
}
return HAL_OK;
}
/* 设置电压 */
HAL_StatusTypeDef DAC8734_SetVoltage(DAC8734_Handle_t *hdac,
DAC_Channel_t ch,
float voltage)
{
uint16_t code;
/* ±10V 范围示例 */
if (voltage > 10.0f) voltage = 10.0f;
if (voltage < 0.0f) voltage = 0.0f;
code = (uint16_t)((voltage / 10.0f) * 65535.0f);
DAC8734_WriteReg(hdac, ch, code);
/* 软件触发更新 */
DAC8734_SoftwareUpdate(hdac);
return HAL_OK;
}
/* 设置输出范围 */
HAL_StatusTypeDef DAC8734_SetRange(DAC8734_Handle_t *hdac,
DAC_Channel_t ch,
DAC_Range_t range)
{
uint16_t gain_code = 0;
switch (range) {
case DAC_RANGE_0_5V: gain_code = 0x0000; break;
case DAC_RANGE_0_10V: gain_code = 0x0001; break;
case DAC_RANGE_5V: gain_code = 0x0002; break;
case DAC_RANGE_10V: gain_code = 0x0003; break;
default: return HAL_ERROR;
}
DAC8734_WriteReg(hdac, DAC_GAIN_REG + ch, gain_code);
return HAL_OK;
}
/* 软件 LDAC 更新 */
HAL_StatusTypeDef DAC8734_SoftwareUpdate(DAC8734_Handle_t *hdac)
{
DAC8734_LDAC_LOW(hdac);
__NOP(); __NOP(); __NOP();
DAC8734_LDAC_HIGH(hdac);
return HAL_OK;
}
六、使用示例（数字电源场景）
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DAC8734_Handle_t dac8734 = {
.hspi = &hspi1,
.cs_port = GPIOA,
.cs_pin = GPIO_PIN_4,
.ldac_port = GPIOA,
.ldac_pin = GPIO_PIN_5,
};
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_SPI1_Init();
DAC8734_Init(&dac8734);
/* 设置 4 路基准电压 */
DAC8734_SetVoltage(&dac8734, DAC_CH_A, 3.3f); // 参考电压
DAC8734_SetVoltage(&dac8734, DAC_CH_B, 5.0f); // 偏置
DAC8734_SetVoltage(&dac8734, DAC_CH_C, 1.8f); // 软启动斜率
DAC8734_SetVoltage(&dac8734, DAC_CH_D, 0.5f); // 保护阈值
while (1) {
/* 动态调整 */
DAC8734_SetVoltage(&dac8734, DAC_CH_A, 3.0f);
HAL_Delay(1000);
}
}
参考代码 STM32 DAC8734 4路16位DA驱动程序 www.youwenfan.com/contentcsv/72602.html
七、校准功能
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/* 两点校准 */
void DAC8734_Calibrate(DAC8734_Handle_t *hdac,
DAC_Channel_t ch,
float real_v1, float set_v1,
float real_v2, float set_v2)
{
float gain = (real_v2 - real_v1) / (set_v2 - set_v1);
float offset = real_v1 - gain * set_v1;
/* 写入 OFFSET / GAIN 寄存器 */
}
八、常见问题排查
| 现象 |
原因 |
解决 |
| 无输出 |
CS 时序错误 |
检查 SYNC 低电平宽度 |
| 输出不准 |
参考电压漂移 |
使用外部 2.5V 基准 |
| 噪声大 |
SPI 串扰 |
缩短走线，加 RC |
| 多路耦合 |
LDAC 未同步 |
统一 LDAC 触发 |