OpenHarmony(鸿蒙南向)——平台驱动指南【DAC】

概述

功能简介

DAC(Digital to Analog Converter)是一种通过电流、电压或电荷的形式将数字信号转换为模拟信号的设备,主要用于:

  • 作为过程控制计算机系统的输出通道,与执行器相连,实现对生产过程的自动控制。

  • 在利用反馈技术的模数转换器设计中,作为重要的功能模块呈现。

DAC接口定义了完成DAC传输的通用方法集合,包括:

  • DAC设备管理:打开或关闭DAC设备。

  • DAC设置目标值:设置DAC设备需要将数字信号转成模拟信号的目标值。

基本概念

  • 分辨率

分辨率指的是DAC模块能够转换的二进制位数,位数越多分辨率越高。

  • 转换精度

精度是指输入端加有最大数值时,DAC的实际输出值和理论计算值之差,DAC转换器的转换精度与DAC转换器的集成芯片结构和接口电路配置有关。理想情况下,DAC的转换精度越小越好,因此为了获得更高精度的DAC转换结果,首先要保证选择的DAC转换器具备足够高的分辨率。其次,接口电路的器件或电源存在误差时,会造成DAC转换的误差,若这些误差超过一定程度,就会导致DAC转换错误。

  • 转换速度

转换速度一般由建立时间决定。从输入由全0突变为全1时开始,到输出电压稳定在FSR±½LSB范围(或以FSR±x%FSR指明范围)内为止,这段时间称为建立时间,它是DAC的最大响应时间,所以用它衡量转换速度的快慢。

满量程范围FSR(Full Scale Range),是指DAC输出信号幅度的最大范围,不同的DAC有不同的满量程范围,该范围可以用正、负电流或者正、负电压来限制。

最低有效位LSB(Least Significant Byte),指的是一个二进制数字中的第0位(即最低位)。

运作机制

在HDF框架中,同类型设备对象较多时(可能同时存在十几个同类型配置器),如果采用独立服务模式,则需要配置更多的设备节点,且相关服务会占据更多的内存资源。相反,采用统一服务模式可以使用一个设备服务作为管理器,统一处理所有同类型对象的外部访问(这会在配置文件中有所体现),实现便捷管理和节约资源的目的。DAC模块接口适配模式采用统一服务模式(如图1)。

DAC模块各分层的作用为:接口层提供打开设备、写入数据和关闭设备的接口。核心层主要提供绑定设备、初始化设备以及释放设备的能力。适配层实现其它具体的功能。

说明
核心层可以调用接口层的函数,核心层通过钩子函数调用适配层函数,从而适配层可以间接的调用接口层函数,但是不可逆转接口层调用适配层函数。

图 1 DAC统一服务模式

约束与限制

DAC模块当前仅支持轻量和小型系统内核(LiteOS-A)。

使用指导

场景介绍

DAC模块的主要工作是以电流、电压或电荷的形式将数字信号转换为模拟信号,主要应用于音频设备中。日常所见的音响、耳机

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