ОСОБЛИВОСТІ РОЗРАХУНКУ ЧАСУ ОБЧИСЛЕНЬ ПІД ЧАС ПРОЄКТУВАННЯ ЦИФРОВИХ ФІЛЬТРІВ НА МІКРОКОНТРОЛЕРАХ

Анотація

Стаття присвячена створенню методики оцінки частотного діапазону сигналів під час проєктування
цифрового фільтра шляхом вимірювання часу калькуляції поточного відліку в системі цифрового фільтра
нижніх частот із кінцевою імпульсною характеристикою на мікроконтролері STM32F103C8T6.
Розроблено установку для дослідження фільтра, яка включає в себе: генератор синусоїдальних сигналів;
вхідне коло для забезпечення подачі додатних значень на вхід АЦП; модуль самого мікроконтролера
STM23F103C8Т6, який обробляє вхідний сигнал у реальному часі та реалізує функцію фільтрації.
Таймер мікроконтролера налаштований на генерацію переривань для вибірки вхідного сигналу
з частотою дискретизації 35,15 кГц. Створено програмний код для забезпечення мінімального часу
перетворення у процесі фільтрації.
Виконано програмну реалізацію кінцевої імпульсної характеристики фільтра нижніх частот із
частотою зрізу 800 Гц. Забезпечено реалізацію даного фільтра порядком від одиниць до сотень.
Проаналізовано амплітудно-частотні характеристики фільтрів низького та високого порядків. Розроблено
методику визначення періоду виконання мікроконтролером обчислення згортки, яка є основою процесу
фільтрації. Розроблено код налаштування таймера для вимірювання часу та виводу результату на дисплей
у режимі реального часу.
Обрано найпростіший алгоритм обчислення згортки і реалізовано мовою програмування С++.
Отримано результати вимірювань часу калькуляції згортки мікроконтролером STM32F10С8Т6 залежно від
різних порядків цифрового фільтра. Результати можуть бути використані для визначення необхідного періоду
(частоти) дискретизації сигналу. Відповідно, вони дозволяють оцінити максимальний частотний діапазон
сигналу, який може бути оброблений у режимі реального часу цифровим фільтром обраного порядку.