原标题：基于Cortex-M4医疗设备多通道模拟量采集器的设计

基于Cortex-M4医疗设备多通道模拟量采集器的设计，以下是对其设计要点及优势的详细阐述：

一、设计概述

该采集器采用Cortex-M4处理器内核的STM32F372微控制器作为核心，该微控制器支持DSP指令，内置浮点单元（FPU），运行频率高达72MHz。其内部集成的SDADC（Sigma-Delta模数转换器）是高性能、低功耗的模块，具有16位的采样精度和50ksps的采样速率，同时内部集成了7级运算放大器，能够实现模拟量的高精度、高速度采集。

二、设计特点

1. 成本节约与空间优化：

• 与传统的MCU+ADC模拟量方案相比，该设计仅使用一颗STM32F372芯片，利用内部集成的SDADC外设，显著节省了成本，并减小了PCB的空间。

2. 多通道模拟开关的应用：

• 与使用多通道ADC芯片的方案相比，该设计采用多通道模拟开关，使得通道之间的干扰更小，隔离效果更好，同时成本也更低。

3. 高精度基准源：

• SDADC模块拥有独立的电源和参考源引脚，为了获得高精度，设计采用了TI生产的温漂50ppm的2.5V电压基准源芯片REF3025作为参考。

4. 模拟地与数字地隔离：

• 为了避免模拟信号和数字信号之间的干扰，设计采用了模拟地和数字地隔离的方案。

5. 前端电路设计：

• 模拟量前端设计为惠斯登电桥的PT100测量电路，也可根据实际需求设计成测量0mA~20mA信号的电路。该采集系统能够测量电压和电流信号，并可根据实际应用来设计采集器前端电路。

6. 滤波与数据变换处理：

• 模拟前端的差分信号经过模拟开关选择后，进入模拟信号的滤波网络，滤除共模干扰。经过滤波的差分信号再进入STM32F372的SDADC模块引脚进行转换。此外，采集器还通过软件滤波进一步去除干扰数据，提高采集精度。

三、通信方式

模拟量采集器可以通过IIC、RS232、RS485、CAN等通信方式和主控器进行通信。STM32F372芯片内部集成了这些外设，可以在不增加硬件成本的情况下自由选择通信方式，大大方便了用户。

四、应用优势

1. 高精度与高速采集：

• 利用SDADC进行模拟量的采样和放大，使得采集器具有高精度和高速采集的特点。

2. 稳定性好：

• 现场运行表明，该采集器稳定性好，能够长时间稳定运行。

3. 成本低廉：

• 高度整合多种外设到一个芯片上，大大降低成本，同时减小了体积。

4. 多通道扩展方便：

• 使用了新颖的方案来扩展多通道模拟量，使得多通道扩展更加方便。

5. 适用范围广：

• 该采集器特别适用于医疗设备的温度和压力采集，同时也可用于电流、水质等方面的测量。

综上所述，基于Cortex-M4医疗设备多通道模拟量采集器的设计具有诸多优势，能够满足医疗设备对高精度、高速度、高稳定性采集器的需求。