带模数前端的低成本微控制器近年来得到迅速推广,人们通常称之为“混合信号微控制器”。当然,赛普拉斯的 PSoC3 和新近推出的 PSoC5 器件集成了强大的 CPU 和业界领先的 ADC,其性能可超过分离式外部转换器。不过,PSoC3 和 PSoC5 并不仅仅是一般的混合信号微控制器。传统设备当然可以将外部模拟信号转换为数字信号。数据采集进程并不是全部目的之所在,它只是通过数据采集提取所采集数据背后含义并确定如何处理数据的一种方式。如果提取含义所需的信号处理工作量非常大的话,就会对固件工程师构成挑战,因为这种提取工作要与一般性工作任务使用相同的处理器,而处理器在支持终端设备所需的一般性任务之外还要完成新的工作任务。
在定义关系密切的 PSoC3 和 PSoC5 系列产品时,赛普拉斯的架构师决定不再在竞争激烈的市场中仅仅提供一款同质化的产品。不管采取什么架构,硬件的功能都应重点用于高效地实现有用的工作目的。我们希望 PSoC 真正成为片上可编程解决方案,能够解决实际客户遇到的实际问题。为了给新一代 PSoC 器件提供更强的解决问题的功能,我们采用了一系列独特的外设和信号处理块,既有模拟的,也有数字的。本文将重点讨论这些大幅简化采集信号数字滤波工作的信号处理块,并讨论PSoC3和PSoC5的嵌入式数字滤波技术有哪些应用?
2019-7-31 17:12:16
在 44.1kHz 采样率下,十频段立体声均衡器使用数字滤波器块大约一半的可用资源。系数计算例程可从本地控制(如 CapSense 按钮和滑条)以及通过远程接口提供的控制协议动态地获得更新信息。图 10 给出了演示应用的屏幕截图,该演示运行在一款著名音乐播放器上,它嵌入了控制均衡器所设置的算法,可确保系统频率响应精确通过滑块的“增益点”,并实时调节频率响应。出于比较目的,图 11 显示了原始的滤波器模拟。这种超级精确的频率响应控制简化了“复杂的”喇叭外壳声学设计,也有助于车内驾驶员子系统和公共广播应用的设计工作。
在用户偏好均衡完成之后,数字滤波器块还能剩下足够的资源来实施多频段交叉滤波器组。输出结果可通过多个 I2S 接口提供给外部 DAC 或数字放大器。我们可以通过驱动频率响应实现非常精微的控制,确保对接装置、微型立体声设备和平板电视等的小型多路声学设计能获得优质效果。通过管理用户界面、通信和电源的同一设备,高通道数分布式音响加强和消息系统也能受益于这种简化的频率响应调节技术。
结论
本文仅简要介绍了嵌入式数字滤波技术。由于篇幅所限,我们没有深入讨论“立体声增强”功能、数字麦克风的抽选滤波器以及设计人员已经开始在其中挖掘 PSoC3 和 PSoC5 强大信号处理功能的多种工业感应器调节和医疗应用领域。
嵌入强大的数字滤波引擎是 PSoC 设计理念的全新元素,它与业界领先的信号路径灵活性、ADC 性能以及 PSoC3 和 PSoC5 的可编程逻辑块多功能性完美结合。嵌入式数字滤波配合全新 PSoC Creator 设计范例可实现多种应用的转型,并大幅降低系统成本,加快产品投放市场的速度。
在 44.1kHz 采样率下,十频段立体声均衡器使用数字滤波器块大约一半的可用资源。系数计算例程可从本地控制(如 CapSense 按钮和滑条)以及通过远程接口提供的控制协议动态地获得更新信息。图 10 给出了演示应用的屏幕截图,该演示运行在一款著名音乐播放器上,它嵌入了控制均衡器所设置的算法,可确保系统频率响应精确通过滑块的“增益点”,并实时调节频率响应。出于比较目的,图 11 显示了原始的滤波器模拟。这种超级精确的频率响应控制简化了“复杂的”喇叭外壳声学设计,也有助于车内驾驶员子系统和公共广播应用的设计工作。
在用户偏好均衡完成之后,数字滤波器块还能剩下足够的资源来实施多频段交叉滤波器组。输出结果可通过多个 I2S 接口提供给外部 DAC 或数字放大器。我们可以通过驱动频率响应实现非常精微的控制,确保对接装置、微型立体声设备和平板电视等的小型多路声学设计能获得优质效果。通过管理用户界面、通信和电源的同一设备,高通道数分布式音响加强和消息系统也能受益于这种简化的频率响应调节技术。
结论
本文仅简要介绍了嵌入式数字滤波技术。由于篇幅所限,我们没有深入讨论“立体声增强”功能、数字麦克风的抽选滤波器以及设计人员已经开始在其中挖掘 PSoC3 和 PSoC5 强大信号处理功能的多种工业感应器调节和医疗应用领域。
嵌入强大的数字滤波引擎是 PSoC 设计理念的全新元素,它与业界领先的信号路径灵活性、ADC 性能以及 PSoC3 和 PSoC5 的可编程逻辑块多功能性完美结合。嵌入式数字滤波配合全新 PSoC Creator 设计范例可实现多种应用的转型,并大幅降低系统成本,加快产品投放市场的速度。
举报