使用 Sigma Delta 滤波器模块 (SDFM) 测量模拟输入信号

此示例使用:

本示例展示了如何使用 Sigma Delta 滤波器模块 (SDFM) 来测量 Texas Instruments™ C2000™ Microcontroller Blockset 的模拟输入信号。通过这个示例，您可以：

本示例使用 ePWM 和 DAC 模块生成时钟和数据信号，这些信号作为输入提供给外部 sigma delta 调制器。来自 Σ-Δ 调制器的数字脉冲流作为数据输入提供给处理器中的 SDFM。数据滤波器输出 (DFLTx) 是 DAC 输出的模拟信号的数字 16 位或 32 位表示。

1.ePWM1A 的输出作为外部 SDM 的时钟输入，DAC 的输出作为外部 SDM 的模拟数据输入。

2.ePWM1A 输出也作为时钟输入提供给处理器中的 SDFM 模块。

3.来自外部 Σ-Δ 调制器的数字数据流作为 SDFM 模块的数据输入。

将外部 SDM 连接到 C2000 LaunchPad 或 ControlCARD，具体连接方式请参考列表。

对于 SDM AMC1304EVM，将跳线 JP1 设置到图中所示的标记为 Ext 的位置。

打开模型 c28x7x_sdfm.slx。

ePWM1 配置为提供占空比为 50% 的时钟信号，频率范围为外部 Σ-Δ 调制器 (SDM) 所需的范围。

DAC 的输入范围为 1 到 300，这将确保 DAC 的模拟输出在 SDM 要求的输入范围内变化。数据筛选器的状态在 Display 模块中查看。DAC 的输入变化和 SDFM 的数字数据输出可以在 Scope 模块中查看。

1.打开 SDFM 示例模型。转到建模选项卡，然后按 Ctrl+E 打开“配置参数”对话框。

2.在“配置参数”窗口中，点击 Hardware Implementation > Hardware board 并选择所需的硬件板。

3.浏览至目标硬件资源 > SDFM1 并选择配置过滤器 1。SdfmReg1 的滤波器通道 1 的数字滤波器设置已更新，如下所示。本示例配置了具有 16 位数据表示的 SdfmReg1 的滤波器通道 1。

4.确保通信接口设置为串口。可以在配置参数 > 硬件实现 > 目标硬件资源 > 外部模式 > 通信接口中进行选择。

5.在主机上，将 Serial 端口参数设置为 COM 端口，方法是在 Windows 的设备管理器 > 端口 (COM & LTP) 中。

6.点击应用和确定。

7.打开硬件选项卡，然后点击监控和调节。当 DFSTS 输出为 1 时，在 Scope 模块上观察 DAC 的输入和 SDFM 的输出。

本节解释如何解读 DAC 输出模拟电压以及如何计算预期的 SDFM 数字输出。例如，

DAC 的模拟输出电压 = 190mV
SDM 的输入电压范围为-250mV 至 250mV
输入电压与 SDM 最大电压范围的比率 = (190-(-250))/500 = 440/500 = 0.88 或 88% SDM 输出的 1 和 0 脉冲流将包含 88% 的 1。

对于以下 SDFM 配置，输出数据范围为（-32,768 至 32,767）。

由于 SDFM 的输入包含一个 88% 为 1 秒的脉冲流，因此预期输出 (x) 可以计算如下：

(x-(-32768))/(32768*2) = 0.88

预期 SDFM 输出 = 24,903 实际 SDFM 输出 = 2.52 * 10^04 由于 DAC 输出在如此低的电压下运行以及由于所使用的连接，数字输出的误差预计在 1% 或更低。

您可以在配置参数中设置 SDFM 比较器滤波器（Target Hardware Resources > SDFM1），并通过在模块参数中启用 Enable comparator output 来检查比较器滤波器标志的状态。