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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,并讨论该技术已经在其中证明自身实力的一些应用。
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PSoC3和和PSoC5的嵌入式数字滤波技术的嵌入式数字滤波技术
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,并讨论该技术已经在其中证明自身实力的一些应用。
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,并讨论该技术
已经在其中证明自身实力的一些应用。
嵌入式数字滤波的架构增强嵌入式数字滤波的架构增强
首先,我们为什么希望使用嵌入式
数字
在在 PSoC3 和和 PSoC5 系统中如何使用嵌入式数字滤波系统中如何使用嵌入式数字滤波
数字滤波器块可通过几种方式使用。PSoC Creator中集成的滤波器设计工具支持拖放工作方式,将数字滤波包括到信号流
程中来。启动时 PSoC Creator 配套提供了专用的FIR 滤波器“组件”,在系统中可以像其他块一样使用。该组件能对信号应用
多种不同滤波器,既能单独使用,也能组合使用。图1显示了该组件的屏幕截图,从中我们看出它在 PSoC Creator项目中的
使用情况以及设置属性的配置窗口。今后,更多滤波器拓扑和互动滤波器设计向导还将添加到 PSoC Creator中。
图 1:PSoC Creator 中的标准 FIR 滤波器组件
与第一代 PSoC 产品一样,我们的客户和我们自己的系统工程师一直期待着全新 PSoC3和 PSoC5 应用的到来。PSoC 的
核心理念一直是推出灵活的产品,支持在产品设计时还暂未设想到的全新应用。这种灵活性同样适用于数字滤波器块等功能
块。我们已经用该块开发了几款定制应用,并作为组件实施于
PSoC Creator 原理图中。由于信号处理与主 CPU 相分离,我们能通过一系列 Creator 组件实现 IP 的重复使用,而全部设计
人员都能共享这些组件。
使用使用 PSoC3/5 的高性能嵌入式滤波示例的高性能嵌入式滤波示例
“时间校正”滤波器——多相内插
如果用 PSoC3 来满足近期电表读取应用的概念设计要求,我们需要补偿单 Δ-Σ ADC的通道间计时偏置,满足多相电压和
电流
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