设计一个基于STM32F401VE的DAC输出正弦波程序，要求程序完整

好的，下面是基于STM32F401VE的DAC输出正弦波程序，供您参考：

#include "stm32f4xx.h"
#include "math.h"

#define PI 3.14159265358979323846f
#define SAMPLE_RATE 10000.0f
#define BUFFER_SIZE 100

// 定义DAC的输出缓冲区
static uint16_t DAC_Buffer[BUFFER_SIZE];

// 正弦波参数
static float frequency = 1000.0f;
static float amplitude = 2047.0f;

// 初始化DAC
void DAC_Init(void)
{
    // 使能DAC时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC, ENABLE);

    // 初始化DAC配置结构体
    DAC_InitTypeDef DAC_InitStructure;
    DAC_InitStructure.DAC_Trigger = DAC_Trigger_None;
    DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer = DAC_OutputBuffer_Enable;
    DAC_InitStructure.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude = DAC_LFSRUnmask_Bit0;
    DAC_Init(DAC_Channel_1, &DAC_InitStructure);

    // 使能DAC通道
    DAC_Cmd(DAC_Channel_1, ENABLE);
}

// 初始化定时器
void TIM_Init(void)
{
    // 使能定时器时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

    // 初始化定时器配置结构体
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (uint32_t)(SystemCoreClock / SAMPLE_RATE) - 1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

    // 使能定时器更新事件中断
    TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);

    // 启动定时器
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

// 初始化GPIO
void GPIO_Init(void)
{
    // 使能GPIO时钟
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

    // 初始化GPIO配置结构体
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

// 初始化中断
void NVIC_Init(void)
{
    // 初始化NVIC配置结构体
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

// 生成正弦波
void Generate_SinWave(void)
{
    for (uint32_t i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++)
    {
        float sample = amplitude * sin(2.0f * PI * frequency * (float)i / SAMPLE_RATE) + amplitude;
        DAC_Buffer[i] = (uint16_t)sample;
    }
}

int main(void)
{
    // 初始化DAC、定时器、GPIO、中断
    DAC_Init();
    TIM_Init();
    GPIO_Init();
    NVIC_Init();

    // 生成正弦波
    Generate_SinWave();

    while (1)
    {
    }
}

// 定时器中断处理函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
    {
        // 清除定时器中断标志位
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

        // 将DAC输出缓冲区中的数据写入DAC数据寄存器
        DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R, DAC_Buffer[TIM2->CNT % BUFFER_SIZE]);
    }
}

该程序通过STM32F401VE的DAC输出正弦波。程序的实现过程如下：

1. 定义了常量PI、采样率SAMPLE_RATE和缓冲区大小BUFFER_SIZE。

2. 定义了输出缓冲区DAC_Buffer。

3. 定义了正弦波参数frequency和amplitude。

4. 实现了DAC的初始化函数DAC_Init()，通过调用RCC_APB1PeriphClockCmd()函数使能DAC时钟，然后初始化DAC配置结构体DAC_InitStructure并通过调用DAC_Init()函数初始化DAC通道1。

5. 实现了定时器的初始化函数TIM_Init()，通过调用RCC_APB1PeriphClockCmd()函数使能定时器时钟，然后初始化定时器配置结构体TIM_TimeBaseStructure并通过调用TIM_TimeBaseInit()函数初始化定时器。在这里，定时器的重载值设为了采样率SAMPLE_RATE的倒数减一，从而实现了每秒采样SAMPLE_RATE次。最后，通过调用TIM_ITConfig()函数使能定时器更新事件中断，通过调用TIM_Cmd()函数启动定时器。

6. 实现了GPIO的初始化函数GPIO_Init()，通过调用RCC_AHB1PeriphClockCmd()函数使能GPIO时钟，然后初始化GPIO配置结构体GPIO_InitStructure并通过调用GPIO_Init()函数初始化GPIOA4为模拟输入模式。

7. 实现了中断的初始化函数NVIC_Init()，通过调用NVIC_PriorityGroupConfig()函数设置NVIC的优先级分组，然后初始化NVIC配置结构体NVIC_InitStructure并通过调用NVIC_Init()函数初始化TIM2的更新事件中断。

8. 实现了生成正弦波的函数Generate_SinWave()，通过循环遍历DAC输出缓冲区并使用正弦函数计算每个采样点的值，并将结果存储在DAC输出缓冲区中。

9. 在main()函数中，依次调用DAC_Init()、TIM_Init()、GPIO_Init()和NVIC_Init()函数初始化DAC、定时器、GPIO和中断，然后调用Generate_SinWave()函数生成正弦波。最后，程序进入一个无限循环中。

10. 在定时器中断处理函数TIM2_IRQHandler()中，检查定时器更新事件中断标志位是否被触发，如果是，清除中断标志位，然后将DAC输出缓冲区中的数据写入DAC数据寄存器。

需要注意的是，该程序只实现了单个正弦波的输出。如果需要输出多个正弦波，可以在Generate_SinWave()函数中添加多个正弦波的参数，并将它们相加。