Σ-Δ型ADC（Sigma-Delta模数转换器）和DAC（数字模拟转换器）是一种利用过采样（oversampling）、噪声整形（noise shaping）、数字滤波（digital filtering）和抽取（decimation）技术的高性能模数和数模转换技术。它们广泛应用于高质量音频设备、仪器仪表等领域。 过采样是指比奈奎斯特频率更高的采样频率对模拟信号进行数字化。这种技术的应用可以降低对模拟抗混叠滤波器性能的要求。在Σ-Δ型ADC中，过采样使得信号在更高的采样频率下被采样，有效地将量化噪声从信号带宽内扩展到更高的频率区域，从而在后续的数字滤波过程中容易被滤除。而为了得到更高的信噪比，Σ-Δ型ADC中的量化噪声被整形到更高频率范围内，使得大部分噪声能量远离有用信号频段。 噪声整形是使用Σ-Δ调制器实现的，通过将1位量化器的输出反馈到调制器内部，形成一个反馈环路，控制量化噪声的频谱分布。Σ-Δ调制器通常包括一个积分器和一个比较器，以及一个反馈回路，使误差信号减小。调制器的噪声整形效果可以提高总信噪比，并且通过适当的数字滤波器可以消除大量量化噪声，从而改善ADC的动态范围。 数字滤波器在Σ-Δ型ADC中起到至关重要的作用，它可以去除过采样过程中产生的大部分量化噪声。由于噪声已经从有用信号带宽中整形到fS/2与kfS/2之间，数字滤波器可以在这个频段之外有效地滤除噪声。 抽取过程是降低Σ-Δ型ADC输出端的有效采样速率的过程。抽取器根据抽取因子降低数字输出的采样率，并且滤除采样过程中产生的镜像频率分量，使输出达到所需的采样频率。抽取过程与过采样相结合，可以使得最终信号的分辨率得到提升。 Σ-Δ架构在混合信号VLSI工艺中具有重要意义，因为它们允许实现高分辨率的ADC。随着1微米及更小的CMOS几何结构制造技术的成熟，Σ-Δ转换器能够更普遍地应用于混合信号集成电路中，如集成ADC、DAC和DSP功能的单芯片。Σ-Δ转换器本质上是过采样转换器，但由于它们也采用了噪声整形和数字滤波技术，因此可以实现比传统奈奎斯特采样架构更高的分辨率。 Σ-Δ型ADC使用分辨率极低（通常是1位）的ADC以极高采样率对模拟信号进行数字化处理，由于采用了过采样技术与噪声整形和数字滤波技术相结合，因此有效分辨率得以提高。通过抽取过程降低ADC输出端的有效采样速率，这样可以减少数据量并且在不影响信号质量的情况下减少计算负担。 Σ-Δ型ADC在实现高精度和高动态范围方面具有显著优势，尤其是在对微分和积分线性度要求极高的应用场景中。Σ-Δ型ADC的线性度很好，因而通常不需要像其他类型的ADC那样进行复杂校准和调整。Σ-Δ型ADC可以看作是同步电压频率转换器加计数器，通过对输出数据流中1的数量进行计数，以代表输入的数字值。 Σ-Δ调制器是Σ-Δ转换技术的核心组件，其设计复杂度极高。例如，一个五阶Σ-Δ调制器能够提供很好的噪声整形效果，但其设计和实现难度不小。Σ-Δ型ADC的实现对于模拟电路设计者来说是一项挑战，它需要精心设计的模拟部分和复杂的数字处理电路。 Σ-Δ型ADC和DAC利用过采样、噪声整形、数字滤波和抽取技术，可以实现高精度、高动态范围的模数和数模转换功能，尤其在音频和精密测量设备中有着广泛的应用前景。随着半导体技术的进步，预计Σ-Δ技术将被更广泛地应用在各种高科技电子设备中。

有源电力滤波器（APF）是一种先进的电力电子设备，用于改善电网的谐波问题。APF通过检测电网中的谐波电流，并产生相应的补偿电流，以实现对谐波的实时抑制，从而提高电能质量。在本项目中，我们探讨了如何在MATLAB/Simulink环境下对APF进行建模与仿真。 MATLAB是一种广泛使用的数学计算和编程环境，而Simulink是其附带的图形化仿真工具，适用于多域系统模拟，包括电气工程、控制系统、信号处理等领域。在这里，APF的建模工作主要涉及电路理论、电力电子变换器以及控制算法的设计。 APF的核心部分是电力变换器，通常采用电压源逆变器（VSI）。VSI通过脉宽调制（PWM）技术来控制输出电压的波形。PWM是一种常见的开关模式控制策略，通过调整开关器件的开通和关断时间比例，改变输出电压的平均值，进而实现对输出电压或电流的调节。在本项目中，我们使用的是正弦脉宽调制（SPWM），它能够产生接近正弦波形的输出，降低了谐波含量。 SPWM的实现主要包括以下几个步骤： 1. 生成参考正弦波：这是SPWM的基础，决定了输出电压的理想波形。 2. 计算比较基准：通常选择一组等幅不等宽的三角波作为比较基准。 3. 比较和决策：将参考正弦波与三角波进行比较，确定开关器件的开关时刻。 4. 输出驱动：根据比较结果，生成驱动信号控制逆变器的开关器件。 在MATLAB/Simulink环境中，我们可以利用内置的模块库构建APF和SPWM控制系统的模型。包括电源模块、滤波器模块、逆变器模块、PWM控制器模块以及电机模型。永磁同步电机（PMSM）因其高效率和高功率密度，在现代工业应用中被广泛应用。在仿真中，PMSM的动态行为需准确建模，以反映其在不同工况下的性能。 通过设置适当的参数和边界条件，运行Simulink模型，可以得到APF补偿后电网电流的仿真波形。分析这些波形，我们可以评估APF的补偿效果，包括谐波抑制程度、电流总谐波失真（THD）等指标。如果仿真结果满足设计要求，那么APF的硬件实现就有了理论基础。 这个项目展示了如何在MATLAB/Simulink平台上实现有源电力滤波器的建模与仿真，以及SPWM控制策略在永磁同步电机中的应用。这为理解和研究APF系统提供了直观的工具，也为实际工程应用提供了理论支持。

这段代码似乎是针对SGM58031芯片的ADC（模数转换器）功能进行了驱动程序的编写。这段代码包含了对三个ADC通道（IASGMADC、IBSGMADC和ICSGMADC）的初始化和读取功能。 通过I2C接口进行通信，初始化ADC的配置寄存器，并实现了从转换寄存器中读取ADC转换值的功能。 提供了设置控制初始化函数sgm_set_control_init()，用于初始化ADC的配置寄存器。 提供了分别读取三个通道ADC值的函数：i2c1_read_adc_value()、i2c2_read_adc_value()、i2c3_read_adc_value()。对于ADC转换值的处理使用了固定的电压范围（2.048V），需要根据具体应用场景进行调整。 这份代码提供了一种基本的方式来与SGM58031芯片的ADC功能进行交互，但仍需结合具体应用场景进行适当修改和完善。/* * sgm_adc.c * * Created on: Jul 30, 2023 * Author: 黎 */ #include "main.h" CCMRAM float I2C1_IASGMADC

在本文中，我们将深入探讨C#上位机开发的关键技术，包括波形显示、串口通信和ADC（模拟数字转换）数据采集。这些是构建高效、功能丰富的工业控制或数据分析应用的基础。 让我们了解**波形显示**。在C#上位机开发中，波形显示通常涉及到实时数据可视化，这在科学实验、工程调试和医疗设备等领域非常常见。要实现波形显示，你需要使用图形库，如Windows Presentation Foundation (WPF) 或者 Windows Forms。WPF提供了丰富的图形绘制API，例如`System.Windows.Shapes`命名空间下的`Line`、`Polygon`和`Path`等元素，可以用来绘制连续的波形数据。同时，利用`InkCanvas`或者`DrawingContext`可以实现自定义绘图，以满足复杂波形的显示需求。为了实现实时更新，你可能需要使用线程或者任务来处理数据并刷新UI。 接下来，我们探讨**串口通信**，这是设备间通信的一种常见方式。在C#中，`System.IO.Ports`命名空间提供了`SerialPort`类，用于设置和管理串行端口。你可以通过配置波特率、校验位、停止位和数据位来初始化串口，并使用`DataReceived`事件监听接收到的数据。发送数据则通过调用`Write`方法完成。此外，为了实现可靠的数据传输，你需要理解并处理串口异常，以及正确关闭和释放串口资源。 我们来讨论**ADC采集**。ADC是将模拟信号转换为数字信号的硬件设备，广泛应用于传感器数据的读取。在C#上位机开发中，通常与嵌入式系统或硬件设备配合工作。ADC的数据采集通常涉及驱动程序的编写，这可能需要对接硬件厂商提供的API或者使用特定的库，如LabVIEW的DAQmx库。在获取到ADC数据后，C#应用程序可以进行进一步的处理，如滤波、计算和存储。考虑到实时性和效率，你可能需要使用异步编程模型，如`async/await`关键字，来避免阻塞主线程。 在实际项目中，你可能还会遇到以下挑战： 1. **数据缓存**：当串口或ADC数据量大时，可能需要设计合理的缓冲策略，以防止数据丢失。 2. **用户界面响应**：确保在处理大量数据时，UI仍能保持流畅响应。 3. **错误处理**：对可能出现的各种硬件故障和通信异常做好充分的错误处理。 4. **安全性和稳定性**：保证程序在长时间运行下的稳定性和安全性，避免崩溃或数据错误。 C#上位机开发结合了数据可视化、串行通信和硬件接口交互等多个方面，开发者需要具备扎实的编程基础和良好的问题解决能力。通过学习和实践，你可以创建出功能强大的上位机应用，满足各种复杂的工业控制和数据处理需求。

这几天一直在使用STM32来写sensorless BLDC的驱动框架，那么必须会用到TIM1的CCR1/CCR2/CCR3产生的六路互补PWM，以及用CCR4来产生一个中断，用来在PWM-ON的时候产生中断进行过零检测，以及相电流的检测等。 在STM32微控制器中，实现传感器无刷直流（BLDC）电机驱动的关键技术之一是高效地采集电机相电流和过零检测。本篇将详细阐述如何利用TIM1定时器生成6路ADC采样，并通过CCR4触发ADC1的注入通道进行采样。 TIM1是一个高级定时器，它具有丰富的功能，包括产生PWM脉冲、中断和事件触发。在BLDC驱动框架中，TIM1的CCR1、CCR2和CCR3通常用于生成六路互补PWM信号，以驱动电机的三相。互补PWM模式可以确保电机相位在正确的时刻开启和关闭，从而实现无刷控制。 要生成这6路PWM，我们首先需要配置TIM1的时间基（Time Base）。例如，我们可以设定TIM_TimeBaseStructure结构体，包括计数周期（TIM_Period）、预分频器（TIM_Prescaler）、计数模式（TIM_CounterMode_Up）、时钟分频因子（TIM_ClockDivision）和重复计数器（TIM_RepetitionCounter）。初始化TIM1后，再通过TIM_TimeBaseInit函数设置这些参数。 接着，为了支持死区时间和自动输出功能，我们需要对TIM1的BreakDeadTimeConfig（TIM_BDTRInitStructure）进行初始化。这涉及到开启死区时间（TIM_DeadTime）、断路状态（TIM_Break和TIM_BreakPolarity）以及自动输出使能（TIM_AutomaticOutput）等。 对于PWM通道的设置，例如OCR1A、OCR1B、OCR2A、OCR2B、OCR3A和OCR3B，我们需要使用TIM_OCInitStructure结构体，定义PWM模式（TIM_OCMode_PWM1）、输出状态（TIM_OutputState_Disable/Enable）、输出极性（TIM_OCPolarity_High/Low）以及其他相关参数，然后分别调用TIM_OC1Init、TIM_OC2Init和TIM_OC3Init等函数初始化各通道。 在PWM模式下，通过CCR4的比较匹配事件，可以触发ADC1的注入通道采样。注入通道是ADC的一个特性，允许在常规转换序列之外进行单独的采样和转换，通常用于实时监测特定事件。为了实现这个功能，我们需要配置ADC的注入通道和触发源。例如，设置ADC1注入通道的采样时间、序列位置和触发源为TIM1_CCR4的更新事件。完成这些设置后，当CCR4的值与定时器计数值匹配时，ADC1将开始采样。 在实际应用中，CCR4的中断可用于过零检测。当PWM波形的占空比达到0或100%时，CCR4会产生中断，此时可以通过中断服务程序进行过零检测和相电流的计算。此外，还可以配置DMA（直接内存访问）与ADC1配合，自动将采样结果传输到内存，减轻CPU负担，提高系统效率。 总结来说，通过STM32的TIM1定时器，我们可以生成6路互补PWM信号，用于驱动BLDC电机。同时，利用CCR4的中断触发ADC1的注入通道采样，实现过零检测和实时电流监控。这一配置对于构建高效、精准的无传感器BLDC驱动系统至关重要。

标题中的“three_SPWM控制_三相并网_光伏_三相并网逆变_逆变器_”指的是一个关于三相并网逆变器的SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制）控制技术在光伏应用中的实施方案。这一技术对于理解和设计高效、可靠的光伏电力系统至关重要。 SPWM控制是一种广泛应用的调制方法，它通过改变脉冲宽度来模拟正弦波形，从而实现对交流输出电压的有效控制。在三相并网逆变器中，SPWM技术能够提供高质量的交流输出，降低谐波失真，并提高能效。这种控制策略使得逆变器可以与电网平滑连接，保证电力传输的稳定性和效率。 三相并网逆变器是将直流电转换为与电网同步的交流电的关键设备，尤其在太阳能发电系统中，逆变器的作用是将光伏电池板产生的直流电转化为电网可接受的交流电。光伏逆变器不仅需要处理功率转换，还需要具备并网功能，即能够自动调整自身的频率和电压以匹配电网参数，同时确保电网安全和稳定。 光伏系统中的SPWM控制策略通常包括以下几个关键环节： 1. **直流侧电压控制**：通过调节直流侧电压，确保逆变器在不同光照条件下都能稳定工作。 2. **电流控制**：通过SPWM算法生成控制信号，使逆变器输出的三相交流电流接近正弦波形，减少谐波含量。 3. **锁相环(PLL)技术**：用于检测电网电压相位，确保逆变器输出的电流与电网电压同相位，实现并网。 4. **保护机制**：包含过电压、过电流、短路等保护功能，保障系统安全运行。 5. **最大功率点跟踪(MPPT)**：优化光伏电池的功率输出，即使在光照强度变化时也能获取最大能量。 压缩包中的“three.mdl”可能是一个Matlab/Simulink模型文件，用于模拟和分析三相并网逆变器的SPWM控制策略。用户可以通过这个模型来仿真逆变器的动态性能，调整控制参数，以及验证系统在不同条件下的行为。 三相并网逆变器的SPWM控制技术是光伏电力系统的核心组成部分，它涉及到电力电子、控制理论、信号处理等多个领域的知识。掌握这一技术有助于设计出高性能、高效率的光伏并网系统，满足绿色能源发展的需求。

ADC 50 60 Hz 控干扰的抑制技术 许多工业设置需要抑制50 Hz和60 Hz干扰。本应用笔记介绍如何使用AD7708/AD7718、AD7709、AD7719、AD7782/AD7783 Σ-Δ型ADC实现这些频率的最佳抑制。 ### ADC 50 60 Hz 干扰抑制关键技术解析 #### 一、引言 在众多工业场景中，特别是那些需要使用高精度模数转换器（Analog-to-Digital Converter, ADC）进行数据采集的应用中，来自电力系统的50Hz和60Hz干扰常常成为一大难题。本文将详细介绍如何通过合理配置AD7708/AD7718、AD7709、AD7719、AD7782/AD7783等Σ-Δ型ADC来实现对这些频率的高效抑制。 #### 二、电力线路频率及其干扰 全球范围内的交流电频率主要分为两种标准：50Hz和60Hz。这些频率可能会通过电源变压器、无屏蔽电缆或电气设备辐射等方式对电信号造成干扰。除了基频干扰外，还可能存在其谐波成分，如100Hz、120Hz等，尽管这些谐波的强度通常低于基频。由于实际电网频率可能在50Hz或60Hz的基础上波动±1Hz，因此在使用高分辨率ADC测量低电平信号时，交流电干扰会成为一个严重的挑战。 #### 三、干扰抑制方法 ##### 1. 差分信号技术 若系统具备良好的共模抑制能力，则可以通过使用差分信号来抑制共模50Hz/60Hz干扰。然而，这种方法无法有效解决正常模式干扰问题。 ##### 2. 模拟滤波器 使用低通模拟滤波器是一种减少干扰的传统方法。为了有效地抑制50Hz和60Hz的干扰，滤波器通常需要有较低的截止频率和较高的阶次。但这不仅限制了可测量信号的带宽，而且高阶模拟滤波器的成本较高且占用较大的电路板空间。此外，模拟滤波器的截止频率容易受温度等因素的影响而发生变化。 ##### 3. 数字滤波器 数字滤波器作为替代方案，可以在特定的电力线路频率下实现优秀的抑制效果，并且可以同时衰减50Hz和60Hz的干扰，使得设备能够在不重新配置的情况下适用于不同的电网环境。设计数字滤波器时需考虑的关键参数包括：在50Hz±1Hz和60Hz±1Hz频率下的抑制效果、谐波抑制能力、滤波器建立时间以及滤波器的复杂度（这会影响功耗等其他因素）。例如，60dB的抑制效果足以将1mV的干扰电压衰减至1μV水平。 #### 四、Σ-Δ型ADC的特点及应用 Σ-Δ型ADC内置有数字滤波器，这是其架构中的关键组成部分之一。当正确配置后，该滤波器能够有效抑制电力线路频率的干扰，同时保持足够的带宽以测量输入信号。ADI公司的AD7708/AD7718、AD7709、AD7719、AD7782/AD7783等型号的ADC均采用了sinc3滤波器。 ##### 1. sinc3滤波器 - **滤波器响应**：sinc3滤波器的响应特性由滤波器的采样速率fS(通常是32.768kHz)和寄存器值SF决定。 - **滤波器特性**：sinc3滤波器具有较短的建立时间，使其在追求高速转换的同时也能保持低噪声性能。 - **滤波器配置**：sinc3滤波器响应仅能在斩波关闭模式下(ADMODE[7]=1)获得，如在AD7708/AD7718中。在该模式下，通道变化后的建立时间是转换间隔的三倍，以确保sinc3滤波器完全建立起来。 #### 五、结论 通过对Σ-Δ型ADC中的sinc3滤波器进行合理的配置，可以有效地抑制50Hz和60Hz的电力线路干扰。相较于传统的模拟滤波器，数字滤波器具有更高的灵活性和稳定性，能够更好地满足现代工业环境中对于高精度数据采集的需求。此外，通过选择合适的滤波器参数，可以在保持信号质量的同时降低系统成本并提高整体性能。

20_DMA_ADC多通道1.rar STM32是一系列由ST Microelectronics（意法半导体公司）推出的微控制器(MCU)。这些微控制器基于ARM Cortex-M架构，并且提供各种不同的封装和引脚配置。STM32系列中一些受欢迎的微控制器包括STM32F103，STM32F407和STM32F429。 STM32微控制器以其低功耗，高性能和广泛的功能而闻名。它们通常用于物联网设备，可穿戴技术和其他需要低功耗和高性能的应用。 总体而言，STM32微控制器是许多开发人员的首选，因为它们的多功能性，可靠性和广泛的功能。 ———————————————— 版权声明：本文为CSDN博主「Print World」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接：https://blog.csdn.net/u010249597/article/details/134762381

在STM32系列的单片机中，ADC采样是由定时器触发的。而在DMA模式下，定时器产生的触发信号可以控制DMA的数据传输。本文将详细介绍ADC采样的DMA方式与定时器的相关知识。 一、DMA数据传输模式 DMA是“直接存储器访问”（Direct Memory Access）的缩写。DMA使用专门的控制器，把CPU从数据传输过程中解放出来，让CPU可以集中处理程序的逻辑。DMA数据传输模式分为两种： 抢占模式：每次DMA传输时都会占用总线，因此如果有多个DMA在同时传输时，会出现争用问题，导致DMA数据传输出现不稳定情况。 循环模式：DMA会循环传输数据。如果需要传输的数据长度大于DMA缓冲区大小，DMA会自动从缓冲区首地址重新开始传输数据，直到传输完毕。 二、ADC采样的DMA方式 ADC采样通常使用DMA方式来保存采样的数据。DMA控制器将采样到的数据存储在缓冲区中，当缓冲区满时通知CPU去处理数据。DMA传输模式可以使用抢占模式或循环模式。 在STM32微控制器中，ADC（模拟数字转换器）采样经常采用DMA（直接存储器访问）方式，配合定时器触发，以实现高效、低延迟的数据采集。下面将详细阐述这种工作模式的实现步骤及关键知识点。 了解DMA的基本原理。DMA是一种允许外设直接访问内存的技术，无需CPU参与数据传输过程。它分为抢占模式和循环模式。抢占模式下，多个DMA传输可能引发总线冲突，影响数据传输的稳定性；而循环模式则能确保数据连续传输，即使数据量大于缓冲区大小，也能自动从缓冲区头开始继续传输。 在ADC采样过程中，DMA模式的应用使得ADC转换完成后，结果能直接存入预先设定的内存区域，即DMA缓冲区。当缓冲区满时，DMA控制器会通过中断通知CPU处理这些数据，避免了频繁的上下文切换，提高了系统效率。 接下来，我们来看实现ADC采样DMA方式的具体步骤： 1. **配置DMA**：使用STM32的HAL库，调用`HAL_ADC_Start_DMA()`函数启动DMA传输。在此之前，需设置DMA控制器参数，如传输方向（从ADC到内存），传输数据大小（通常为16位），以及数据缓冲区的起始地址。 2. **配置ADC**：在初始化ADC时，选择外部触发模式，并指定定时器作为触发源。这需要在ADC的初始化结构体中设置相应的触发配置。 3. **配置定时器**：定时器的配置至关重要，因为它决定了ADC采样的频率和节奏。需要设置计数器值、时钟分频因子、自动重载值以及触发模式，确保定时器产生的中断能够正确触发ADC的转换。 4. **启动设备**：依次启动定时器、ADC和DMA。定时器的启动使得其开始计数，达到预设值时产生中断，触发ADC采样；ADC在接收到触发信号后开始转换；而DMA则开始接收ADC转换后的数据并存入缓冲区。 在实际应用中，为了确保系统的稳定性和效率，还需要考虑以下几个方面： - **中断管理**：当DMA缓冲区满时，会产生中断请求。需要设置适当的中断服务函数，以便在CPU空闲时处理ADC采样数据。 - **资源分配**：合理规划DMA通道和定时器资源，避免冲突和资源浪费。 - **错误处理**：设置错误处理机制，监控ADC、DMA和定时器的状态，确保异常情况下的系统安全。 STM32通过DMA和定时器实现ADC采样，不仅可以提高数据采集速度，还能降低CPU负载，优化系统性能。这种方法广泛应用于实时数据处理和高精度测量系统中。在设计和实现过程中，理解每个组件的工作原理并恰当配置，是保证系统稳定高效运行的关键。

基于STM32的ADC采样及各式滤波实现，滤波包含：一阶补偿滤波，算术平均滤波，中位值滤波，限幅平均滤波，滑动平均滤波和卡尔曼滤波。滤波可直接调用API函数，方便快捷，便于用于自己的项目中。（积分不够的朋友点波关注，无偿提供）