标题和描述中提及的STM32L4 sigma delta数字滤波器模块(DFSDM)是一个专门针对模拟信号进行数字化处理的硬件模块,它能够接收外部sigma-delta调制器的高速串行数据流,并在芯片内部完成数字滤波,最终输出处理后的数据。该模块特别适合于处理来自微机电系统(MEMS)麦克风的脉冲密度调制(PDM)信号。 外部sigma-delta调制器通常作为独立的器件存在,它们采用sigma-delta调制原理,通过模拟输入(通常为差分输入)来提供数字输出,输出的数字信号是一个快速的1位数据流。这些调制器可提供大约16位的分辨率,并具有高达20MHz的数据速率。这类设备来自多个供应商,包括ST(意法半导体)、德州仪器(TI)以及模拟设备公司等。 STM32L4系列微控制器中集成了DFSDM模块,它实现了外部sigma-delta调制器输出数据的完整后处理。DFSDM模块可以从外部调制器接收数据流,并通过数字滤波实现最终的24位结果。该模块具备安全和紧急功能,可以在安全或应急情况下使用。 DFSDM模块支持多达8个输入串行通道,能够接收和解码原始的比特串行流,并为滤波器提供数据和时钟信号。模块支持多种协议,包括单线Manchester编码模式和SPI协议(时钟和数据线)。时钟信号既可以是主时钟也可以是从时钟,并且可以进行配置,例如采样边沿、时钟速度以及输入时钟频率的测量和时钟存在检测。 DFSDM模块还具备可调整的时钟输出功能,可以从两个时钟源(系统时钟和音频PLL时钟)中调整分频因子,音频PLL时钟可以针对音频应用进行精确调整。 在MEMS麦克风支持方面,DFSDM模块能够处理来自MEMS麦克风的PDM数据信号。MEMS麦克风通常输出脉冲密度调制的音频数据信号。如果两个MEMS麦克风并行连接(立体声支持),那么上升沿的时钟信号可以采样左声道的音频数据,而下降沿的时钟信号则采样右声道的音频数据。DFSDM模块能够通过两条线(数据+时钟以串行格式)接收来自两个MEMS麦克风(立体声)的信号。 DFSDM模块还内置了内存缓冲区,支持直接内存访问(DMA)和CPU传输数据。它提供了通道选择功能,允许对8个通道进行选择,既可以在扫描模式下逐个转换选定的通道,也可以在单通道模式下只转换一个通道。转换可以通过软件(SW)或硬件(HW)触发器(定时器输出或外部引脚)来启动。 通过上述信息,我们可以总结出STM32L4 DFSDM模块的主要功能和特点包括: 1. 高速串行数据流的接收和解码。 2. 数字滤波功能,将1位数据流转换为24位数字输出。 3. 支持外部sigma-delta调制器的直接集成,无需额外的模拟数字转换电路。 4. 支持多种数据传输协议和时钟配置。 5. 可以处理多个输入通道,具备通道扫描和单通道模式。 6. 能够实现立体声信号的分离采样和转换。 7. 配备有内存缓冲区,支持DMA和CPU数据传输。 8. 适用于音频应用,具备音频应用专用的时钟输出调整功能。 通过深入理解STM32L4系列中的DFSDM模块的功能和特点,设计师和工程师可以更加有效地利用这一模块来处理音频信号和其他传感器数据,特别是在对数据精度和处理速度有较高要求的场合。
2025-11-17 22:18:29 234KB 综合文档
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2025-10-23 18:18:48 35KB
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2025-03-30 08:58:31 1.82MB scss
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sigmal delta ADC 滤波器设计指南。音频和测量的应用的区别。滤波器原理,深入浅出的,容易理解。 对于ADC开发者来说是提升基础知识和理解的有很大帮助。 sigmal delta ADC 滤波器设计指南。音频和测量的应用的区别。滤波器原理,深入浅出的,容易理解。 对于ADC开发者来说是提升基础知识和理解的有很大帮助。 属于基础的概念理解范畴。图表详细,可以看到深层次的区别
2023-12-04 16:53:31 738KB SDADC filter
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本工具利用excel VB 语言,直观演示Sigma-Delta ADC 工作原理。
2023-04-02 16:58:54 27KB sigma-delta adc
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基于FPGA(verilog语言)写的sigma-delta ADC
2022-10-31 23:02:20 4KB fpga verilog ADC sigma-delta
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为了将Sigma-Delta ADC中的SDM(Sigma-Delta Modulator)的输出码流降采样以达到Nyquist采样频率,基于实际的AUDIO CODEC项目,本文对两种数字滤波器(FIR(Finite Impulse Response)和IIR(Infinite Impulse Response))的MATLAB设计进行了描述和比较。其所需处理的SDM输出码流的过采样频率为11.2896MHz,数字滤波器完成256倍的降采样最终达到采样频率为44.1MHz,在音频范围内其最终仿真结果均达到SNDR在14bits以上。
2022-10-06 17:36:02 4.92MB Sigma-Delta ADC; 降采样; FIR;
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TI的一款sigma-delta 型ADC ADS1202 模数转换器,这里面有TI提供的VHDL版的sinc3滤波器的源码实现,并且有讲解和滤波器框图
2022-09-02 22:04:53 375KB ADC sigma delta TI
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第七章结论与展望 第七章结论与展望 7.1结论 ∑.出狮C现已成为高精度ADC设计的一种切实可行的解决方案。虽然∑.△的 思想很早就提出来了,但由于∑.△涉及很多的数字信号处理问题,所以直到大规模 数字电路芯片能实现时,∑.△调制器才成为集成电路设计中的一种受欢迎的技术。 在高级音频领域,由于对ADC的精度要求非常高,故传统奈氏ADC很难满足要 求,∑.AADC是最好的选择。同时,∑.址mC最大的应用领域是音频领域。提高 ∑.△ADC精度的手段主要有:提高过采样比、增加调制器阶数和增加量化器位数。 而在∑.山∞C中使用多位量化器除了有助于提高转换器精度外,还能减少整体功耗 和提高∑.出mC的稳定性。因此,多位量化器用在许多∑.山如C特别是高质量音频 ADC的设计中。为了适应高级音频的发展需求,开展了高精度∑.出①C的研究。 本文在讨论∑.出∞C基本原理的基础上,分别从系统结构级、开关电容级和电 路级对高精度∑一△ADC进行了研究,主要工作和研究成果可以总结为: (1)在对∑.△ADC理论和电路等方面进行系统的研究后,完成了一款音频18位 单环2阶4位∑.出~DC设计工作。芯片采用0.35岬CMOS工艺,实测芯片有效位 数为16.8位,双通道ADC总功耗为180mW,芯片总面积约为3.18mm×4.2mm= 13.4mm2,达到了预定的设计目标。 (2)详细分析了∑.△ADC理论。分析了传统奈氏采样率ADC的两个主要工作过 程:采样和量化过程。基于ADC的各种性能指标定义,对∑.△ADC的采样和量化 过程进行了系统的分析。首先,利用过采样理论,得到了过采样率和系统信噪比 的关系。其次,多位量化器的使用减小了量化噪声功率,通过计算分析,量化出 了量化器位数和信噪比、有效位数的关系。可以看出过采样和多位量化器的使用 极大地提高了∑.山∞C系统的精度。∑.△ADC使用噪声整形技术,使得所需频带内 的噪声能量呈s甜(x)的功率分布,极大地降低了信号带内的噪声功率。因此, ∑.出mC的精度与系统阶数或级数密切相关,在稳定前提下,更高的阶数或级数可 以获得更高的精度。为了降低功耗和面积,∑.出mC系统的阶数、过采样率和量化 器位数具有折中的关系,合理分配其值,可以得到较好的ADC性能。 (3)基于Matlab模型,对二阶∑.出mC进行了行为仿真并确定了关键模块的性 能要求。系统分析了∑.AADC电路中的非理想因素如运算放大器的有限直流增益、 有限带宽和摆率、开关非线性、采样电容热噪声、时钟抖动等对∑.出∞C性能的影 响,从而可以深入了解电路设计的要求。在分析这些非理想特性的基础上,使用 Matlab软件进行系统建模和仿真,得出最终ADC系统的性能仿真结果。
2022-05-13 16:59:28 5.73MB sigma-delta ADC
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比较了套筒式共源共栅、折叠式共源共栅和两级AB类输出的三种运算放大器结构,提出了一种可用于前馈型高阶Sigma Delta调制器的全差分跨导运算放大器。采用SIMC 0.18μmCMOS工艺,完成了含共模反馈电路的两级AB类输出的跨导运算放大器的设计。利用Cadence/Spectre仿真器进行仿真,结果表明放大器的直流增益为62.19dB,单位增益带宽为205.56MHz,相位裕度为70.81°,功耗仅为0.42mW,适合于低压低功耗Sigma Delta调制器的应用。
2022-05-10 15:03:40 286KB 工程技术 论文
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