cp1306是啟攀微電子(上海)有限公司自行設(shè)計開發(fā)的一款單路全雙工pcm/adpcm語音編解碼芯片，支持模擬語音信號到數(shù)字的pcm或者adpcm編碼之間的變換。在工作模式下，芯片的工作電流僅有8ma。同時，cp1306具有待機(jī)功能，在待機(jī)狀態(tài)下，芯片僅消耗0.01ma的電流，非常適合以電池為電源的終端設(shè)備的應(yīng)用。

芯片特性和原理

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圖1：cp1306的內(nèi)部框圖。(點擊放大圖)

cp1306具有如下一些主要特性：工作電壓2.7v到3.6v；主時鐘頻率10.368mhz；全雙工的發(fā)送/接收工作方式；帶16位σ-δ adc和dac；自主知識產(chǎn)權(quán)的專有dsp內(nèi)核技術(shù)實現(xiàn)采樣率變換和編解碼功能；支持64kbps的g.711(μ律)pcm和32kbps的g.726 adpcm編碼方式；衰減可調(diào)的側(cè)音環(huán)路；數(shù)字可編程的發(fā)送增益和接收增益設(shè)置，范圍是-6db~+8db；帶有串行的spi接口，可方便地用外部mcu對該芯片內(nèi)部的工作寄存器進(jìn)行設(shè)置；采用ssop30封裝。

過采樣技術(shù)和dsp內(nèi)核技術(shù)是cp1306鮮明的技術(shù)特色。cp1306采用了過采樣的adc和dac技術(shù)，在10.368mhz的主時鐘頻率下，芯片內(nèi)部對輸入的模擬信號以1.152mhz的頻率進(jìn)行采樣，經(jīng)過2階的∑-△調(diào)制器調(diào)制后產(chǎn)生1比特的數(shù)字信號，送到芯片內(nèi)部的dsp 內(nèi)核單元，由dsp內(nèi)核進(jìn)行降采樣，把采樣率逐級下降到8khz。同時64kbps的pcm信號到32kbps的adpcm信號的轉(zhuǎn)換也由dsp內(nèi)核實現(xiàn)，對于輸入的32kbps adpcm信號，由dsp內(nèi)核負(fù)責(zé)把它轉(zhuǎn)換成64kbps的pcm信號。對pcm信號進(jìn)行線性化處理后，采樣率升高到1.152mhz，用數(shù)字2階σ-δ調(diào)制器產(chǎn)生1比特的數(shù)字信號，經(jīng)過模擬的2階低通濾波器后輸出。

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class="maintext"> 圖2：cp1306的典型應(yīng)用電路圖。

通常在傳統(tǒng)的pcm編解碼芯片中，在ad方向，語音信號進(jìn)入pcm編碼器之前，需要經(jīng)過一個300hz~3,400hz的高階模擬帶通濾波器，濾除語音信號中的高頻分量和50hz/60hz的工頻干擾，以防止在以8khz的頻率進(jìn)行采樣時，發(fā)生頻譜混疊現(xiàn)象；同樣，在da方向，也需要一個高階的模擬低通濾波器，把da變換產(chǎn)生的高頻鏡像頻譜濾除。而通過應(yīng)用過采樣技術(shù)后，就可以把這些濾波器移到dsp中實現(xiàn)，使得模擬前端的電路結(jié)構(gòu)變得更加簡單。

同時，在模擬語音信號到數(shù)字的adpcm信號的轉(zhuǎn)換過程中，一般是使用一塊pcm編解碼芯片完成模擬語音信號和pcm信號之間的變換，然后再利用一個pcm到adpcm轉(zhuǎn)換的芯片。而cp1306利用了自行設(shè)計的過采樣ad/da技術(shù)和專有的dsp內(nèi)核技術(shù)，把兩種功能有機(jī)地融合在一起，可以直接實現(xiàn)模擬語音信號和adpcm數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換，這樣就提高了系統(tǒng)的集成度，降低了系統(tǒng)的成本。

典型應(yīng)用

圖2是cp1306的典型應(yīng)用電路：電阻r1和r2的比值可以用來設(shè)置發(fā)送方向的增益，pcmso和pcmsi引腳短接，pcmro和pcmri短接，這樣構(gòu)成了模擬語音到adpcm編解碼的一個完整的通路。mcu接口只有csn(片選)、dclk(數(shù)據(jù)時鐘)、din(數(shù)據(jù)輸入)、dout(數(shù)據(jù)輸出)四根線，非常簡單。通過mcu接口，可以設(shè)置發(fā)送方向和接收方向的增益、側(cè)音的衰減、發(fā)送或者接收的關(guān)斷、高通濾波器(濾除50/60hz的工頻干擾)的使能等等。在簡單應(yīng)用情況下，也可以不使用mcu接口，只利用resetn來控制芯片進(jìn)入工作或者待機(jī)狀態(tài)。

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class="maintext"> 圖3：cp1306在qbox設(shè)備中的應(yīng)用框圖。

pcm和adpcm數(shù)據(jù)的時鐘采用bclk，bclk的時鐘速率可以由64khz到2mhz可選。sync是幀同步信號，它同時也決定了芯片內(nèi)部adc和dac的信號采樣頻率，芯片內(nèi)部工作的時鐘由mclk輸入，mclk和幀同步信號f_syncc保持一定的比例關(guān)系：

f _mclk =f_sync×1,296

在sync的時鐘頻率為8khz時，mclk時鐘頻率為10.368mhz。

在應(yīng)用中，可以用一個時鐘源分頻產(chǎn)生bclk、sync和mclk，這樣可確保mclk和sync的1,296倍關(guān)系，當(dāng)然也可以分別產(chǎn)生它們。

cp1306可以應(yīng)用在無線便攜產(chǎn)品上，例如無繩電話。cp1306的工作電流僅有8ma，在待機(jī)時工作電流只有0.01ma，非常適合以電池為電源的終端設(shè)備。

目前，中國國內(nèi)的小靈通市場新推出一種qbox解決方案，這是一種解決小靈通通話質(zhì)量和覆蓋范圍的變通解決方案。小靈通通過qbox和固話捆綁在一起。從外表看，qbox和傳統(tǒng)的電話沒有什么區(qū)別，當(dāng)用戶開通“靈通伴侶”業(yè)務(wù)后，就可以把小靈通手機(jī)注冊到qbox上，這樣小靈通就作為固話的無繩電話使用