前言STM32超低功耗系列中基于Cortex M4內核的STM32L4系列芯片內部集成了DFSDM數(shù)字濾波模塊，配合Σ-Δ器件的使用，可進行高精度、高速率的AD測量。這里就DFSDM做些基本介紹，并結合STM32L4 MCU做一個實例應用演示。
應用系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)被分為兩部分：STM32外部的模擬前端Σ-Δ模塊和內置的數(shù)字部分DFSDM模塊。 DFSDM是STM32產(chǎn)品內置的一個新的數(shù)字外設，通常搭配外部的Σ-Δ器件使用�？筛鶕�(jù)相應的應用選擇外部的模擬部分，進行測量、馬達控制等應用。模擬部分提供串行數(shù)據(jù)給DFSDM，DFSDM負責對數(shù)字信號進行處理。 DFSDM數(shù)字部分集成了模擬看門狗、注入和常規(guī)轉換、靈活的觸發(fā)系統(tǒng)、中斷信號生成、極值檢測等。 Σ-Δ模塊 輸入模擬信號。 輸出1位或2位的快速串行數(shù)字信號，可達20MHz速率。 廣泛的廠商支持： ST, TI,Analog Devices。
DFSDM= Digital Filter for Sigma Delta Modulators 典型應用 STM32 DFSDM架圖如下： STM32 DFSDM應用框圖如下： 整個DFSDM模塊包含如下接口： 8個串行收發(fā)器 4個Sinc濾波器和積分器 4個輸出數(shù)據(jù)單元 4個模擬看門狗 8個短路檢測器 4個極值檢測器 8個并行數(shù)據(jù)進入寄存器
串行收發(fā)器 功能 從Σ-Δ模塊接收1位的串行數(shù)據(jù)，提供時鐘和數(shù)據(jù)給濾波階段，最大支持8個輸入串行通道。 支持的協(xié)議 1線曼切斯特編碼 SPI模式(時鐘和數(shù)據(jù)線) 上升沿、下降沿采樣 數(shù)據(jù)速率測量 時鐘缺失檢測 時鐘速率高達20MHz 串行輸入(時鐘和數(shù)據(jù))通道的 DFSDM_DATINy和DFSDM_CKINy引腳可被重定向，通道重定向用于收集來自立體麥克風類型的PDM音頻數(shù)據(jù)，PDM立體麥克風具有時鐘和數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)通道提供左右聲道信息，左聲道進行時鐘上升沿采樣，右聲道進行時鐘下降沿采樣。
并行收發(fā)器 功能 從內部數(shù)據(jù)源接收16位的并行數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)給濾波階段。多達8個并行通道。 內部并行輸入數(shù)據(jù)源 RAM數(shù)據(jù)后期處理 來自被收集數(shù)據(jù)的后期處理數(shù)據(jù) CPU或者DMA提供數(shù)據(jù)到DFSDM輸入寄存器
利用STM32 DFSDM進行溫度測量的應用原理圖如下： STPMS2是一個雙通道的二階Σ-Δ模塊，一個通道感知PT100的電壓，另一個通道感知PT100的電流。使用1秒定時器來觸發(fā)2個通道進行注入掃描轉換。PC7(DFSDM1_DATIN3)是通道3，時鐘為PC2(DFSDM1_CKOUT)。通道3測量PT100的電壓，通道2測量PT100的電流。 PT100溫度計算公式為：T = (PT100 – 100) / (0.385)，只要通過能夠測量出PT100的電壓和電流，就能計算出PT100電阻值，進而得到溫度值。
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發(fā)表于 2017-4-25 10:44:47
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