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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。

系統被分為兩部分：STM32外部的模擬前端Σ-Δ模塊和內置的數字部分DFSDM模塊。

DFSDM是STM32產品內置的一個新的數字外設，通常搭配外部的Σ-Δ器件使用。可根據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據給DFSDM，DFSDM負責對數字信號進行處理。

DFSDM數字部分集成了模擬看門狗、注入和常規轉換、靈活的觸發系統、中斷信號生成、極值檢測等。

輸入模擬信號。

輸出1位或2位的快速串行數字信號，可達20MHz速率。

廣泛的廠商支持： ST, TI,Analog Devices。

DFSDM= Digital Filter for Sigma Delta Modulators

從Σ-Δ模塊接收串行數據

對接收到的Σ-Δ模塊數據進行濾波

最大24位的輸出精度

電信號測量：電流、電壓等。

STM32 DFSDM架圖如下：

快速串行輸入(20MHz)

SPI或曼切斯特編碼模式

由CPU/DMA寫入的16位寄存器數據輸入

收發器提供串行連接到外部Σ-Δ模塊，支持SPI、曼切斯特協議。收發器也支持通過CPU或DMA寫入到DFSDM數據寄存器的內部16位并行數據輸入，

Sinc1，Sinc2，Sinc3，Sinc4，Sinc5，FastSinc內插濾波器，過采樣因子可達1024.

積分器過采樣因子可達1024

STM32 DFSDM應用框圖如下：

整個DFSDM模塊包含如下接口：

4個Sinc濾波器和積分器

4個輸出數據單元

8個并行數據進入寄存器

從Σ-Δ模塊接收1位的串行數據，提供時鐘和數據給濾波階段，最大支持8個輸入串行通道。

1線曼切斯特編碼

SPI模式(時鐘和數據線)

上升沿、下降沿采樣

時鐘速率高達20MHz

串行輸入(時鐘和數據)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音頻數據，PDM立體麥克風具有時鐘和數據信號，數據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。

從內部數據源接收16位的并行數據，并提供數據給濾波階段。多達8個并行通道。

內部并行輸入數據源

RAM數據后期處理

來自內部ADC的數據處理

來自被收集數據的后期處理數據

CPU或者DMA提供數據到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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