電気工学

電子工学および電気工学の専門家、学生、および愛好家のためのQ&A

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オペアンプレールの5V / 2Aを+ 70 / -70Vにブーストしますか?
ウェアラブル研究プロジェクトのために超音波「ツイーター」を駆動しようとしています。通常のスピーカーと比較して、ツィーターは4kΩ以上の非常に高いインピーダンスを持っています。その結果、かなりの電力を生成するには非常に高い電圧が必要ですが、RMS電流引き込みは、ツイーターあたり最大で数mAです。私は、LTC6090オペアンプを使用しています。これは、レールで最大+/- 70Vを受け入れ、関心のある周波数で非常にうまく機能します。 これまでは、既成の12V電圧レギュレータとLT1054電圧ダブラーのジャンキーな組み合わせを使用して、レールで+/- 22Vを生成していましたが、可能であればもっと改善したいと思います。そこにはオプションの世界があるようですが、ここで私が検討しているいくつかを紹介します。 LT8331を使用して、データシートの22ページにあるアプリケーションノートを使用して約135Vの電圧を生成し、次にこのユニポーラ-バイポーラDCコンバータのようなものを使用して、これを+/- 65Vに変換します。または、0 / 135Vをレールに配置し、分圧器を使用して5V信号にバイアスをかけることができますか? LM2587フライバックレギュレータは、+ /-70Vを生成するために示されているものと同様の構成で使用してください。アドバタイズされた最大出力電圧が60Vであるため、これは実行可能であるように見えますが、コンポーネントの値を変更してより高い出力電圧を生成できるかどうかはわかりません。 LT1054を使用して+ 5Vを+/- 10Vに変換してから、2つの個別のブーストICを使用して+/- 70Vに変換します。 これらのいくつかについては、いくつかの段階でブーストする必要があるかもしれません。私は別のステージへの入力として使用できる5-> 35Vレギュレーターを持っています。これは非効率的かもしれませんが、私のアプリケーションは電力を集中的に使用せず、電流をほとんど必要とせず、ほとんどが概念実証であるため、現時点ではこれは問題ではありません。 基本的に、これを行うための最善の方法を知りたいのです。私がこの問題に直面する最初の人である可能性は低く、トンネルビジョンを回避したり、非効率的、信頼性が低い、または危険である可能性が高い方法でホイールを再発明したりしたいと思います。高レベルの設計アドバイスから、役立つ可能性のある特定のコンポーネントやトポロジーまで、どんな洞察にも感謝します。 私はこのstackexchangeを初めて使用するので、コンポーネントデータシートへのリンクがないことを許してください。それらを投稿するのに十分な担当者がいません。

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ギターのピックアップスイッチのしくみを理解しようとしています
話題から外れるリスクを冒して、ギターの電気に関する質問をする必要があります。 古いギターのピックアップ(ピックアップスイッチを含む)を交換しようとしています。アイデアは、2つのアクティブなハムバッカーを配置することです。すべての図(以下に表示)はSPDTスイッチについて説明していますが、私が入手した(新しい)スイッチには7つのコネクターがあります。画像は私のジレンマをよりよく説明するでしょう。 これは、メーカー(Seymour Duncan)からのピックアップ図です。 SPDTスイッチを赤で囲みました。問題は、私にはそれがないことです。 別の図(ウェブサイトから直接): それらは非常によく似ていますが、100%は同じではありませんが、これにも SPDTスイッチがあります。私は違いが何を意味するのかわかりません...最初の図では、各ピックアップにボリュームがあり、それらは別のピンを介してトーンに接続し、次に直接スイッチに接続します。ただし、2番目の図では、ピックアップをボリュームに、同じピンをトーンに接続しています。スイッチへの接続は、他のボリュームピンから行われます。これがどのような違いをもたらすかわかりません(なし?) 今私が持っているスイッチは次のようになります: 左側の列に3つの位置があり、各位置でどのコネクタが接触しているかがわかります。たとえば、スイッチが写真のようになっている場合、コネクタ1、4、5が接触しています。 画像で十分です...私が理解したいのは、ギターのピックアップがどのように機能するかです(弦+磁場の背後にある理論ではありません、その部分)。トーンポット、スイッチ、ジャック(アウト)。 これを理解する最良の方法は何でしょうか? おまけ:これらのピックアップには、(私の限られた知識があるとすれば)コンデンサだと思うものが付属しています。 これらはどこにはんだ付けする必要がありますか?最初の図に描かれているのは1µFだと思います(または2番目の図では緑ですか?)。よくわかりません。私はそれらが特定の周波数を通過させるはずだと思っていました、そしてそれらが通常はんだ付けされている方法の性質を考えると、それらの周波数は破棄されます(したがってトーンを変更します)。 この長い記事とは無関係に、ギターがひどく損傷し、感傷的な価値があったため、修理しています。エレクトロニクス(私の最も弱い部分)は、この冒険の最後のステップです。そして、私はここにいます。立ち往生。:/ ヘルプ、指示、マニュアル、サイト、あなたが私を指すことができる本をありがとうございました。これがトピックから外れている場合は謝罪し、「自分が何をしているのかを知っている人々」でいっぱいのより良い場所を見つけることができませんでした。 UPDATE:ようやくギターを完成させました。それはすべて本当にうまくいきました、助けてくれてありがとう! 写真: Scalloped Frets 13-24、Seymour Duncan Dave Mustaine、ルーテッドバッテリーコンパートメントを追加、4つのノブ(以前は1つしかなかった)と他のマイナーなウッドポリッシング(ギターは安価で、インドネシア製ですが、本当によく演奏されます)のためのスペースを作りました。

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孤立したケーブルの束で誤ってコイルを作成することはできますか?
私は自分の部屋の家具の整理を終えたところ、たくさんのケーブルが隣り合ってしまい、数百ワットを消費する電子機器に電力を供給しているものもありました。危険ですか?たとえば、この方法でコイルを作成できますか?私はこの方法でおそらく強力な干渉を引き起こす可能性があることを認識しています。
9 cables 

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DIY Oscillosopeプローブ
オシロスコープ用に自分の安価なプローブ(使い捨て、またはプロトタイプに永久的に取り付けられる)を作ることに興味があります。 複雑な回路、および高密度のPCBでは、これらすべての(標準)プローブを接続することが困難な場合があり、テストポイントが利用できない場合があり、接続が大きなグランドインピーダンスを誘発して信号を歪める場合があります。 いくつかの同軸ケーブルをBNCコネクタにはんだ付けし、ケーブルをPCB上の「興味深い」トレースに直接はんだ付けして、より堅牢な接続(分離するフックがなく、非常に煩わしい)、非常に小さな接地を作成するために思いついたソリューションリード。プローブを永久的に取り付けると、完璧なプロトタイピング/開発ボードが得られ、常にすべての信号を提供し、スコープに接続する準備が整います。 どうすればこれを達成できますか?信号はMHzの範囲(たとえば、10〜30MHz)の場合があります。 標準の50Ω同軸ケーブルを考えていましたが、もっと良いものはありますか?終了しますか? 1:10のプローブでは、単純な分圧器で十分です。本当? 静電容量補償はどうですか?一般的にプローブの静電容量を減らす方法は? プローブについて、他に覚えておくべきことはありますか?または上記の目標を達成するための他の方法?

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発電機としてのLED
おそらくご存じのように、通常の発光ダイオードは安価でユビキタスなインジケーターとしては非常に便利ですが、発電機としても機能します。メカニズムは、太陽電池パネル、別名ソーラーパネルで利用されているものと同じです。 LEDが光にさらされると、アノードからカソードに流れる電流が生成されます。この電流を使用して、デバイスに直接電力を供給したり、コンデンサを充電したりして、周期的な負荷が必要に応じて蓄積された電荷を一度に使用できるようにすることができます。 含まれる値をよりよく理解するために、短絡電流は数十ナノアンペアから数マイクロアンペアの範囲ですが、開回路電圧はLEDの標準の順方向電圧よりも若干低くなります。 私は現在、LEDをテストしてそれらが自分のアプリケーションに適しているかどうかを確認するためにさまざまなLEDを選択しているところですが、主に電源につながるものを使用するとお金の点で便利であるだけでなく、太陽電池または他の多くの側面では、フォトダイオードでも良い選択です。私が見たどのメーカーもデータシートに光生成電流をリストしておらず、これは私には十分に思えますが、何千ものLEDのテストを避けたいので、選択した範囲のLEDを購入したいので、よりよく理解する必要があります光生成につながる基本的なメカニズム。 ダイオード方程式を書き留めましょう: 私D=私s(eVDVt− 1)−私G私D=私s(eVDVt−1)−私G I_D = I_s(e^{\frac{V_D}{V_t} - 1})-I_G この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 どこで技術に依存し、ダイ面積依存しています。I Gは生成電流であり、最大化に興味があるパラメーターです。私s= Js⋅ A私s=Js⋅あI_s=J_s\cdot A私G私GI_G これが私が考えたいくつかのことです: LEDが運ぶエネルギーがギャップより大きい場合にのみLEDが光線を吸収できるため、LEDの色は、スペクトルのより広い部分を吸収できるようにするために、低エネルギー(低周波数)ギャップのLEDを選択する必要があります。このため、赤色または赤外線のLEDを選択しました。 最大電流最大順電流は、ダイ面積と電力消費能力に比例します。光生成電流は面積に比例するため、高電流LEDを選択するのが賢明なようです。 順方向電圧これは開回路電圧にいくらか関連しており、現在私には問題ではなく、光生成電流とは関係がないと思います。 逆電流これが光生成電流とどのように関係しているのかはわかりませんが、逆電流が大きいほど、面積も大きくなるので、良いことです。 破壊電圧これは光生成と関係があるとは思いません。 私の質問は最後に: 私の分析に同意しますか、そして私は何かが足りないと思いますか? またはそれ以上 サプライヤーのLEDセクションで太陽光発電パネルを検索するときに確認するパラメーターは何ですか?

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このHブリッジでPチャネルMOSFETが消え続けるのはなぜですか?
これが私のHブリッジです。 一方向で使用を開始するたびに、使用された方向に属するPチャネルMOSFETとNPN BJTが数秒で死にます。キルされたMOSFETとBJTは短絡を発生させるため、他の方向を使用できなくなります。彼らは顕著な熱や煙なしで死にます! コントローラはarduino unoであり、NチャネルMOSFETのみがPWM信号で駆動され、Pチャネルは単純なデジタル出力ピンに接続されます。PWM周波数は、デジタルピン9および10のデフォルトの490Hzです。(各PWM出力は個別です)。私はすでに4〜5個のPチャネルMOSFET + BJTペアを殺しましたが、両方で発生する可能性があります。(最初に使用する方向によって異なります。)モーターは12V車のフロントガラスワイパーDCモーターで、電源は12V 5Aです。12Vと5Vの電源グランドが接続されています。 正しいと思われることが2つありますが、十分にテストしていないため、100%はわかりません。 以前のバージョンでは、R7とR8に1kの抵抗を使用していましたが、問題はありませんでした。再試行しますが、PチャネルMOSFETが不足しています。 揚げたMOSFETとBJTのペアを切り取ると、残りのMOSFETとBJTのペアを殺すことなく他の方向を使用できます。 ここで何が起こっているのか私を助けてください:) NPN BJTとPチャネルMOSFETの間に抵抗を使用する必要がありますか? 2N2222 BJTの代わりに2n7000 MOSFETを使用する必要がありますか? 更新:ワイパーモーターの代わりに12V 55W電球でHブリッジをテストしました。P-FETとNPNはテスト中に死亡しました。Nチャネル側は、40%PWM信号で駆動されました。負荷がなければ問題ありませんでした。 UPDATE2:R7とR8を150Rから1kに戻しました。これで、コンポーネントに障害が発生することなく、ブリッジが再び機能します。(私はそれを何日間も実行しませんでしたが、150R抵抗を使用すると、障害の再現に数秒しかかかりませんでした。)いずれにしても、Brianが示唆するように、GNDと+ 12Vの間のブリッジにデカップリングコンデンサを追加します。皆様のご回答ありがとうございます!
9 mosfet  bjt  h-bridge 

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降圧コンバーターによって生成される可聴ノイズを除去
マイクロコントローラーからのPWM信号によって駆動されるバックコンバーターとして機能するISP452、インダクター、およびコンデンサーを使用するバックコンバーターを扱っています。回路の一部で、電源を入れると大きな音がしますが、それを取り除きたいと思います。回路はいくつかの標準的な3ピンファンを駆動しています。PWM信号のキャリア周波数は3.9 Khzです。回路の出力を測定し、オシロスコープで安定した線形電圧であることを確認しました。したがって、それはおそらくファンからではなく、回路自体から来るノイズです!私の最初の容疑者は、スピーカーとして機能しているインダクターに行きます。これは可能でしょうか?問題は、ノイズを取り除くために何をすべきかです。コンデンサとインダクタを実際に変更することはできませんが、ノイズを吸収できる「化合物」を使用することはできます。これは良い選択でしょうか?ISP452は、ドライバのPWM信号周波数を最大4 kHzに制限しています。他の提案はありますか?

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MCP3424、チャネルを並行して読み取る方法は?
この質問について 私は電子工学の経歴を持っていません。これは、I2Cを介した通信とレジスタへの書き込みに関する最初の課題の1つなので、私の側からあまり多くの知識を推測しないでください。Arduinoをプログラミングしています。 特定の電子部品/チップについて尋ねるとき、私は人々が私に正しい答えを与えるために実験/テストを行うことができないと思います。また、人々がこのコンポーネントを知らないことも期待しています。したがって、私はこの質問に多くの情報を追加しようとします。 さらに情報が必要な場合はお知らせください。 コンポーネントには4つのADCがあります 4チャネルコンポーネントMCP3424(データシート)を使用しています。2つのパッケージで提供されます。MCP3422またはMCP3423 2チャネルバージョンではなく、MCP3424 E / SL、4チャネルSOICバージョンを使用しています。 ADCは4つあると思います。RS-Onlineでは、E / SLバージョンには4つのADC(ダイレクトリンク)があるようですが、E / STには1つ(ダイレクトリンク)しかないようです。 これは、複数のチャネルで同時にサンプリングできることを意味しているに違いないと思います。コンポーネントに複数のADCを配置する他の理由はありません。 私は正しいですか? I2Cを介した通信 通信は、1つの構成バイトを送信してから、サンプリングが終了するのを待ち、結果を読み取ります。 構成バイトのフォーマット 興味深いものは次のとおりです。 左からビット3、1から数えて:連続サンプリング 左からビット1と2、1から数えて:アドレス 構成バイトの詳細については、18ページのデータシートを参照してください。 読み取り結果のフォーマット 私の例では、18ビットの解像度(ビット5および6を1に設定)のみを使用します。リードバックの結果は4バイトになります。最初の3つは値を含み、4番目は構成バイトを含みます。 ただし、左端のビット!RDYは、値が「新しい」かどうか、つまり最後の読み取り以降の新しい読み取りかどうかを示します。初めて1つの結果を読み取る場合、値は0であり、ADCが新しいサンプル値で準備ができるまで、後続の結果は1です。 並行してサンプリングせずに使用する方法 私はこれを行う方法を完全によく知っています。そして、私がオンラインで見つけたすべての例、これも簡単です。構成バイトをコンポーネントに書き込んでから、値を読み取るだけです。 各チャネルを自動的に誤ってサンプリングするように設定し、チャネルを並行して読み取る方法 疑似コードは次のようになります setup(): start sampling channel 1, 18bit, 0gain, continuously start sampling channel 2, 18bit, 0gain, continuously start sampling channel 3, …
9 arduino  adc  i2c 

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端子間の測定値に基づいて、N端子ブラックボックス内のすべての可能な接続の抵抗を計算します
これはアルゴリズムの作成に関するものであるため、このスレッドには適切なSEではないように見えますが、問題は実際には、特定のパターンの任意の大きな抵抗回路の簡略化に対する体系的なアプローチを見つけることです。 職場では、1つの機器内にいくつかのショートパンツがありますが、どこにあるかわかりません。装置は開けることができないブラックボックスです。私はマルチメーターを取り、利用可能な端子の各組み合わせの抵抗のマトリックスにデータを入力しました。何かのようなもの: ご存知のように、これらの測定は他の端子との相互結合のために意味がありません。ネットが相互にどのように接続されているのかを知りたい-つまり、次の等価回路に示されている抵抗の値を計算したい(N = 4の例)。 この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 あります: 行われた測定と: 未知の抵抗上記の表に基づいて次のアルゴリズムで回路全体を解く:Σi = 1N− 1(i − 1 )∑i=1N−1(i−1)\sum_{i=1}^{N-1}(i-1)Σi = 1N− 1(i − 1 )∑i=1N−1(i−1)\sum_{i=1}^{N-1}(i-1) Rijの測定ごとに、iとjは0 ... Nです。 「X」抵抗の関数で、端子iとjの間の回路の等価抵抗の式を計算します。簡素化する。 行列[X]を構築するために再配置: ⎛⎝⎜⎜⎜⎜R1 、2R1 、3。。。RN− 1 、N⎞⎠⎟⎟⎟⎟= [ X ] ⎛⎝⎜⎜⎜⎜バツ1 、2バツ1 、3。。。バツN− 1 、N⎞⎠⎟⎟⎟⎟(R1,2R1,3...RN−1,N)=[X](X1,2X1,3...XN−1,N)\left( \begin{array}{c} R_{1,2}\\ R_{1,3}\\ ...\\ R_{N-1,N}\\ \end{array} \right)= \mathbf{[X]}\left( \begin{array}{c} …

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積分がゼロである理由
私は疑問に思うなぜ仮定の下で、その、その後?ω » 1Tω≫1T\omega \gg \frac{1}{T}∫T0罪(ω T )DT ≈ 0∫0Tsin⁡(ωt)dt≈0\int_{0}^{T} \sin(\omega t)dt \approx 0 積分はからまでのようになるはずなので、値を挿入すると、次のようになります。 0Tcos(ω T )wcos⁡(ωt)w\frac{\cos(\omega t)}{w}000TTT − cos(ω T)+ 1ω−cos⁡(ωT)+1ω\frac{-\cos(\omega T)+1}{\omega}

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非常に長い部品寿命の主張はどのように確認/評価されますか?
電球などの家庭用デバイスの一般的な仕様です。ただし、デバイスを指定された時間実行せずに、このような主張を真に評価/証明する方法を理解することはできません。 寿命が9000時間と言われている電球を考えてみます。これをテストする場合、本当にこれを測定するには、電球を9000時間(約1年)稼働させるしかありません。 1年では十分でない場合は、50,000時間定格の特定のLED電球を検討してください。 明らかにこの長い間テストを実行するのは現実的ではありません。だから私は尋ねていると思います。これらの主張はどのような根拠で行われていますか? おそらくそれをテストする1つの方法は、通常よりも高い動作条件でコンポーネントにストレスを加えて、より速く燃え尽きるようにし、そして何らかの方法で測定に基づいて予測を作成することです。または、コンポーネントを(短い)時間実行して、劣化/エージングを測定し、それを使用して予測を作成することもできます。

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ブール式を実現するために必要なNAND / NORゲートの最小数の決定
NANDまたはNORゲートの最小数を決定するためのアルゴリズムはありますか 与えられた数の入力 補完された入力の可用性/利用不可 ブール式を実現するために必要ですか?最小限のKarnaughマップを介して、AND-OR形式を主要な含意者として取得できます(私が知る限り、Quine-McCluskeyアルゴリズムはそれらを決定論的に取得します)。同様の手法がNANDまたはNOR実装にも存在しますか?少なくとも、このような手法では、実際の図を見つけなくても、NAND / NORゲートの必要な最小数を決定する必要がありますか? 主要な含意者にドモルガンの法則を適用することは、決定論的ではないようです。 A ⊕ B = A'B + AB' = ((A'B)'(AB')')' [5 NAND gates] A ⊕ B = (AB + A'B')' = ((ABAB+ABB') + (A'AB+A'B'))' = (AB(AB+B') + A'(AB+B'))' = ((AB+A')(AB+B'))' = (((AB)'A)'((AB)'B)')' [4 NAND gates by reusing (AB)']

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20 dB / decadeロールオフ未満の弱いアナログローパスフィルターを作成することは可能ですか?
ヘッドフォンに関するこの最近の質問に対するRespawned Fluffの回答の一部で、ローパスフィルターについて考えました。 彼らは実際にソフトウェアでダミーの頭/耳の伝達関数を反転させているようです。なぜなら彼らはその直前に「理論的には、このグラフは0dBで平坦な線であるべきだ」と言っているからです...しかし、私は彼らが何をしているのか完全にはわかりません...その後、「「自然に聞こえる」ヘッドフォンは、40Hzから500Hzの間の低音(約3または4 dB)でわずかに高いはずです」と言うからです。そして「ヘッドフォンもドライバーが耳に近づいていることを補うために高域でロールオフする必要があります。1kHzから20kHzで約8-10dBまで緩やかに傾斜したフラットラインはほぼ正しいです。」これは、HRTFの反転/削除に関する以前のステートメントとの関係で、私にはまったくコンパイルされません。 これは回路ではなくヘッドホンの話ですが、アナログ回路でそのような伝達関数を作ることができるのかと疑問に思いました。1次フィルターの勾配は-20 dB / decadeです。何か弱いことはありますか?伝達関数は次のようになると思います。 H(s)=11+s/ωc−−−−√H(s)=11+s/ωcH(s) = \frac 1 {1 + \sqrt{s / \omega_c}}
9 analog  filter 

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コンデンサのリアクタンスは負の符号で定義されることがありますか?
ウィキペディアは現在そう主張しています 私はGoogleブックスで6冊の本を調べましたが、そのように定義されていません。つまり、 Xc=1ωC=12πfCXc=1ωC=12πfC X_c = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2\pi f C} ウィキペディアはこれについてナンセンスでいっぱいですか、それは単なるフリンジデフですか、またはどういうわけか私がGB経由でチェックした6冊の本すべてがたまたまそれと矛盾し、EE聖書は実際にそのようなマイナス記号でそれを定義していますか?ウィキペディアは1冊の本と1つの検証不可能なウェブサイトを引用しています。現在、その本にはアクセスできません。私がチェックしたもの:1 2 3 4 5 6。Googleの運によっては、これらすべてを表示できない場合があります。そして、私は第3版をチェックしました。H&Hによるエレクトロニクスの芸術の; それはまた、前向きな方法を与えます(42ページ)。 私は実際にウィキペディアで引用された新しい版の教科書を検証することができました、そしてそれは実際にそれを負の符号でそのように定義しています。だから私はそれがそれらの卵の終わりの問題の一つだと思います それでもこれについてスタンスをとるEE規格(IECなど)があるかどうか私は興味があります。多分誰かが知っています... 私はAdamsの回答を十分に受け入れました(そしてWikipediaも修正しました)。ただし、誰かがIEC、IEEE、または他の標準化団体がこれについて述べている可能性があることについてもっと知っている場合は、貢献してください... そして、ウィキアリティ部門を形成し、その記事は見たところかなり何度も変更されました。3月に戻ってそれは肯定的な定義を与えました。

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STM32F4キューブHAL UART。バグですか、何か不足していますか?
割り込みベースのUART IOを使用しています(DMAなし)。 HAL_UART_Transmit_IT関数はレジスタのEIEビットを設定しCR3ます。STM32F407データシート(および実際の動作)によると、これはマルチバッファーモード(DMARビットが設定されている場合)でのみ割り込みを生成します。EIEフレームエラー(FE)、オーバーランエラー(ORE)、ノイズエラー(NE)の割り込み生成を有効にします。このエラーは、私が理解しているように、受信のみを目的としています。 HAL_UART_IRQHandler機能の一部: tmp1 = __HAL_UART_GET_FLAG(huart, UART_FLAG_ORE); tmp2 = __HAL_UART_GET_IT_SOURCE(huart, UART_IT_ERR); /* UART Over-Run interrupt occurred ----------------------------------------*/ if((tmp1 != RESET) && (tmp2 != RESET)) { __HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(huart); huart->ErrorCode |= HAL_UART_ERROR_ORE; } if(huart->ErrorCode != HAL_UART_ERROR_NONE) { /* Set the UART state ready to be able to start again the process */ …

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