D-Aコンバーターの仕組みと使い方：Q&Aで学ぶマイコン講座（85）（1/4 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。今回は、初心者の方からよく質問される「D-Aコンバーターの仕組みと使い方」についてです。

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

→過去の質問一覧はこちら

　素朴な疑問から技術トラブルなどマイコンユーザーのあらゆる悩みに対し、マイコンメーカーのエンジニアが回答していく連載「Q＆Aで学ぶマイコン講座」。

　今回は、初心者から多く寄せられる質問です。

　マイコンに搭載されているD-Aコンバーターの仕組みはどうなっていて、具体的にどのように使えば良いのでしょうか？

　D-Aコンバーター（デジタル-アナログ変換回路＝Digital to Analog Converter、以下、DAC）は一定電圧の範囲内で任意のアナログ電圧を出力できる機能です。出力電圧を一定周期で連続的に変化させると、サイン波（正弦波）、コサイン波（余弦波）や三角波などの疑似的な交流波形を作ることができます。

　サイン波、コサイン波や三角波の作り方は、「Q&Aで学ぶマイコン講座（8）「マイコンでサイン波、コサイン波を作れますか？」を参照してください。

　ここでは、STマイクロエレクトロニクス（以下、ST）の汎用32ビットマイコン「STM32L5シリーズ」^＊1）に搭載されているDACを例に解説します（図1）

図1：DACの基本構成（STM32L5シリーズの場合）［クリックで拡大］
STM32L5シリーズのリファレンスマニュアルから抜粋

　DACには、基準となる電圧が必要です。STM32L5シリーズの場合、「VREF+」（図1（1））です。出力電圧は必ずVREF+以下の値になります。出力電圧の値は、12ビットのデータ出力レジスタDAC_DOR（以下、DOR）に設定します（図1（2））。出力電圧とDORの設定値は、次の関係にあります。

DAC出力電圧＝（VREF+）×（DOR/4096）…（1）

　DACの出力スタートトリガーは、ソフトウェアやタイマーからのトリガー信号などが選べます（図1（3））

　DORの書き換えは、CPUからだけではなくDMA^＊2）（図1（4））でも可能です。

また、出力端に駆動能力を上げるための出力バッファー（図1（5））を備えています。

＊1）参考：STM32L5シリーズ

＊2）参考：Q&Aで学ぶマイコン講座（29）「DMAのメリットって何？」