マイコンでサイン波、コサイン波を作れますか？：Q&Aで学ぶマイコン講座（8）（1/3 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。8回目は、上級者の方からよく質問される「マイコンでサイン波、コサイン波を作れますか？」です。

[菅井賢（STマイクロエレクトロニクス），EDN Japan]

　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、上級者から多く寄せられる質問です。

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　マイコンからサイン波（正弦波）やコサイン波（余弦波）を出力することはできますか？また、周波数も変更できますか？

　マイコンに搭載されているD-Aコンバータ（デジタル-アナログ変換回路/Digital to Analog Converter/以下、DAC）を使えば、サイン波（正弦波）やコサイン波（余弦波）を作ることができます。DACは一定電圧の範囲内で、任意のアナログ電圧を出力することができる機能です。10ビット分解能のDACであれば、一定電圧を2の10乗（1024）-1=1023ステップで分割し、ユーザーがレジスタで指定した値（1023以下の値）に相当する電圧を出力できます。出力周期を変更すれば周波数も変えられます。

　あらかじめRAMに出力したい電圧値のテーブルを作り、一定周期でその値を順次DACから出力すれば、サイン波、コサイン波はもとより、他の形の波形を出力することが可能です。

　図1に1周期を18分割した場合のサイン波の出力例を示します。

図1　D-Aコンバータ（DAC）を使ったサイン波出力 （クリックで拡大）

　10ビット分解能のDACであれば最大1023分割で値を変えられます。出力端子においてコンデンサなどでフィルタリングすれば、理想のサイン波に近い滑らかなカーブが得られます。

　タイマで一定周期を作って、CPUまたはDMAがRAMからDACにデータを送ります。ピーク電圧は1.00Vです。タイマの周期を変えれば、DACの出力データの切り替え時間が変わって、周波数が変ります。