熟悉单片机的DAC功能，制作一个简易函数发生器

以下是一个简单的函数发生器的代码，它可以通过单片机的DAC功能输出正弦波、方波和三角波信号。

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

#define F_CPU 16000000UL
#define SAMPLE_RATE 8000

volatile uint16_t sinewave_table[256];
volatile uint16_t triangle_table[256];
volatile uint16_t square_table[256];

// 初始化三种波形表
void init_tables()
{
    for (int i = 0; i < 256; i++)
    {
        sinewave_table[i] = 2048 + (int16_t)(2047 * sin(2 * M_PI * i / 256));
        triangle_table[i] = i < 128 ? i * 16 : (256 - i) * 16;
        square_table[i] = i < 128 ? 0 : 4095;
    }
}

// 初始化DAC
void init_dac()
{
    // 设置PB2为输出模式
    DDRB |= (1 << PB2);
    
    // 设置DAC引脚PB2为输出高电平
    PORTB |= (1 << PB2);
    
    // 设置DAC控制寄存器
    // 使用AVcc作为参考电压
    // 启用左对齐模式
    // 启用DAC输出
    // 启用中断
    // 输出缓冲区禁用
    // 设置DAC为8位分辨率
    // 设置DAC时钟频率为F_CPU/2
    // DAC输出电压范围为0~5V
    // 输出电阻为1kΩ
    // 启用DAC自动触发
    // 设置DAC触发源为TIMER0溢出中断
    // 自动触发模式为连续
    // 启用DMA请求
    DACB.CTRLA = DAC_CH0EN_bm | DAC_CH0TRIG_bm | DAC_CH0TRIG_bm | DAC_CH0AUTO_bm | DAC_LEFTADJ_bm;
    DACB.CTRLB = DAC_CHSEL_SINGLE_gc;
    DACB.CTRLC = DAC_REFSEL_AVCC_gc;
    DACB.CTRLD = DAC_CLKSEL_DIV2_gc | DAC_REFRESH_8CLK_gc;
    DACB.CTRLE = DAC_CONINTVAL_1CLK_gc;
    DACB.CTRLF = DAC_EVSEL_0_gc | DAC_EVACT_CONTINUOUS_gc | DAC_LPMODE_bm | DAC_CH0DMA_bm;
}

// 定时器0溢出中断服务程序
ISR(TIMER0_OVF_vect)
{
    static uint8_t sample_counter = 0;
    
    // 从波形表中获取当前样本值
    uint16_t sample = 0;
    switch (waveform)
    {
        case SINE_WAVE:
            sample = sinewave_table[sample_counter];
            break;
        case TRIANGLE_WAVE:
            sample = triangle_table[sample_counter];
            break;
        case SQUARE_WAVE:
            sample = square_table[sample_counter];
            break;
    }
    
    // 设置DAC输出值
    DACB.CH0DATA = sample;
    
    // 更新计数器
    sample_counter++;
    if (sample_counter >= 256)
        sample_counter = 0;
}

int main()
{
    // 初始化波形表
    init_tables();
    
    // 初始化定时器0
    TCCR0A = 0;
    TCCR0B = (1 << CS00); // 设置分频系数为1，时钟频率为F_CPU
    TIMSK0 = (1 << TOIE0); // 开启定时器0溢出中断
    
    // 初始化DAC
    init_dac();
    
    // 启用全局中断
    sei();
    
    // 设置初始波形为正弦波
    waveform = SINE_WAVE;
    
    while (1)
    {
        // 切换波形
        if (/* 判断是否需要切换波形 */)
            waveform = /* 切换到下一个波形 */;
        
        _delay_ms(500);
    }
    
    return 0;
}

以上代码中，我们使用了AVR单片机的DAC功能，可以输出0~5V的模拟信号。我们使用了定时器0的溢出中断来触发DAC输出，每次中断时从预先生成好的波形表中获取当前样本值，然后将其写入DAC缓冲区中。同时，我们还使用了一个while循环来控制波形的切换，可以根据需要修改判断条件和切换逻辑。在实际使用时，我们可以将单片机的DAC引脚连接到外部电路中，以输出各种复杂的模拟信号。