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应用笔记
如何在STM32F413/423系列器件上同步DFSDM滤波器以及编程脉冲跳频



前言
STM32F413/423系列微控制器在DFSDM（Sigma-Delta调制器的数字滤波器）的顶层实现了
专门的机制，可支持以下功能：
• 同步两个DFSDM滤波器
• 脉冲跳频
脉冲跳频是指器件可以动态调整每个麦克风的PDM（脉冲密度调制）延迟，而不必增加任何
外部延迟线。使用脉冲跳频功能的音频应用包括波束成形和声源定位。
本应用笔记的目的是描述如何在STM32F413/423系列器件上同步DFSDM滤波器以及如何编程
脉冲跳频。
本应用笔记详细描述：
• 如何配置脉冲跳频机制来将音频时钟和数据注入DFSDM输入
• 如何配置TIM3和TIM4定时器来生成请求的脉冲以延迟一个或多个PDM流
• 如何构建一个序列来同步两个DFSDM滤波器
• 如何构建一个序列来生成脉冲
本应用笔记假设读者熟悉STM32 MCU的DFSDM和TIMER，如意法半导体的网站
www.st.com提供的STM32F413/423 基于 ARM® 的高级 32 位 MCU参考手册（RM0430）中所述。


相关固件
• 用于STM32F4系列产品的STM32CubeF4嵌入式软件



1  在 在DFSDM 顶层实现的STM32F413/423 系列机制概述
图  1显示了在DFSDM顶层实现的机制可以同步两个DFSDM滤波器和脉冲跳频用例。
如 图  1所示，MCHDLY（多通道延迟）模块既是DFSDM滤波器同步的一部分，也是脉冲跳频用
例的一部分。对于脉冲跳频用例，TIM3和TIM4定时器也是实现机制的一部分。




2  DFSDM 滤波器同步配置
2.1  DFSDM 滤波器同步的一般性描述
STM32F413/423系列器件有两个DFSDM：
• DFSDM1：包括四个通道和两个滤波器
• DFSDM2：包括八个通道和四个滤波器。
每个DFSDM都可以与第一个DFSDM滤波器（DFSDM_FLT0）同步开始转换，但有些情况需要同
步DFSDM1和DFSDM2滤波器。
为同步DFSDM1和DFSDM2滤波器，用户必须遵循以下步骤：
1. 使用外部时钟源和DFSDM音频源作为输入时钟
2.  禁用DFSDM2时钟输出（dfsdm2_ckout）
3.  对每个DFSDM进行编程
4.  开始滤波器转换
5.  启用DFSDM2时钟输出（dfsdm2_ckout）
通过执行上述步骤，可以同步开始两个DFSDM滤波器的转换。


2.2  DFSDM 滤波器同步的编程序列
要遵循的序列主要取决于MCHDLY模块，如下所示：
1. 禁用DFSDM2时钟输出（dfsdm2_ckout）信号（SYSCFG_MCHDLYCR.BSCKSEL设置为0  -
M27）
2.  启用外部DFSDM输出时钟
3.  配置DFSDM以选择外部CKINx作为输入时钟
4.  配置DFSDM以从相同通道的引脚获取通道数据
5.  输出DFSDM2外部输出时钟（dfsdm2_ckout）至DFSDMx CKOUT焊盘（可选）：
SYSCFG_MCHDLYCR.DFSDM1CKOSEL（M1）和SYSCFG_MCHDLYCR.DFSDM2CKOSEL
（M2）设置为1
6.  设置DFSDM2时钟输出（dfsdm2_ckout）路径为CKINx，具体取决于以下使用的
DATINx：
a)  配置以下DMx开关
– DFSDM1：SYSCFG_MCHDLYCR. DFSDM1_CK02SEL设置为0以注入DFSDM2
时钟输出（dfsdm2_ckout）至CKIN0（DM2）
– DFSDM1：SYSCFG_MCHDLYCR. DFSDM1_CK02SEL设置为1以注入DFSDM2
时钟输出（dfsdm2_ckout）至CKIN2（DM2）
– DFSDM1：SYSCFG_MCHDLYCR. DFSDM1_CK13SEL设置为0以注入DFSDM2
时钟输出（dfsdm2_ckout）至CKIN1（DM1）
– DFSDM1：SYSCFG_MCHDLYCR. DFSDM1_CK13SEL设置为1以注入DFSDM2
时钟输出（dfsdm2_ckout）至CKIN3（DM1）

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