一套數字音頻采集、播放和傳輸系統(tǒng)的實現
發(fā)布時間:2008/8/18 0:00:00 訪問次數:1366
tlv320aic23簡介
tlv320aic23(以下簡稱aic23)是ti推出的一款高性能的立體聲音頻codec芯片,內置耳機輸出放大器,支持mic和line in兩種輸入方式(二選一),且對輸入和輸出都具有可編程增益調節(jié)。aic23的模數轉換(adcs)和數模轉換(dacs)部件高度集成在芯片內部,采用了先進的sigma-delta過采樣技術,可以在8k到96k的頻率范圍內提供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣,adc和 dac的輸出信噪比分別可以達到90db和100db。與此同時,aic23還具有很低的能耗,回放模式下功率僅為23mw,省電模式下更是小于 15uw。由于具有上述優(yōu)點,使得aic23是一款非常理想的音頻模擬i/o器件,可以很好的應用在隨聲聽(如cd,mp3……)、錄音機等數字音頻領域。
aic23的管腳和內部結構框圖如下:
從上圖可以看出,aic23主要的外圍接口分為以下幾個部分:
一. 數字音頻接口:主要管腳為
bclk-數字音頻接口時鐘信號(bit時鐘),當aic23為從模式時(通常情況),該時鐘由dsp產生;aic23為主模式時,該時鐘由aic23產生;
lrcin-數字音頻接口dac方向的幀信號(i2s模式下word時鐘)
lrcout-數字音頻接口adc方向的幀信號
din-數字音頻接口dac方向的數據輸入
dout-數字音頻接口adc方向的數據輸出
這部分可以和dsp的mcbsp(multi-channel buffered serial port,多通道緩存串口)無縫連接,唯一要注意的地方是mcbsp的接收時鐘和aic23的bclk都由mcbsp的發(fā)送時鐘提供,連接示意圖如下:
二. 麥克風輸入接口:主要管腳為
micbias-提供麥克風偏壓,通常是3/4 avdd
micin-麥克風輸入,由aic結構框圖可以看出放大器默認是5倍增益
連接示意圖如下:
三. line in輸入接口:主要管腳為
llinein-左聲道line in輸入
rlinein-右聲道line in輸入
連接示意圖如下:
四. 耳機輸出接口:主要管腳為
lhpout-左聲道耳機放大輸出
rhpout-右聲道耳機放大輸出
lout-左聲道輸出
rout-右聲道輸出
從框圖可以看出,lout和rout沒有經過內部放大器,所以設計中常用lhpout和rhpout,連接示意圖如下:
五. 配置接口:主要管腳為
sdin-配置數據輸入
sclk-配置時鐘
dsp通過該部分配置aic23的內部寄存器,每個word的前7bit為寄存器地址,后9bit為寄存器內容。具體方法和寄存器具體內容見后。
六. 其他:主要管腳為
mclk-芯片時鐘輸入(12.288m、11.2896m、18.432m、16.9344m)
vmid-半壓輸入,通常由一個10u和一個0.1u電容并聯接地
mode-芯片工作模式選擇,master或者slave
cs-片選信號(配置時有效)
clkout-時鐘輸出,可以為mclk或者mclk/2(詳見寄存器配置)
dsp與aic23的連接
設計中dsp采用了ti的c5409,這是一款性價比高,外設資源豐富,耗電量低,處理能力強的16位dsp,在實際應用中較為流行。
c5409有三組可通過寄存器靈活配置的mcbsp同步串口,與aic23的連接主要使用這些串口。
一. 與aic23數字音頻接口的連接
aic23的數字音頻接口支持i2s模式(一種通用的音頻格式),也支持dsp mode模式(專為與ti的dsp連接模式)。兩種模式的時序如下圖:
i2s模式
dsp mode模式
dsp與aic23的連接可以采用i2s模式也可以采用dsp模式,區(qū)別僅在于dsp的mcbsp幀信號的寬度。前者的幀信號寬度必須為一個字(16bit)長,而后者的幀寬度可以為一個bit長,比如在字長16bit(即左右聲道的采樣各為16bit),幀長為32bit的情況下,如果采用i2s,幀信號寬度應為16bit;而采用dsp mod
tlv320aic23簡介
tlv320aic23(以下簡稱aic23)是ti推出的一款高性能的立體聲音頻codec芯片,內置耳機輸出放大器,支持mic和line in兩種輸入方式(二選一),且對輸入和輸出都具有可編程增益調節(jié)。aic23的模數轉換(adcs)和數模轉換(dacs)部件高度集成在芯片內部,采用了先進的sigma-delta過采樣技術,可以在8k到96k的頻率范圍內提供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣,adc和 dac的輸出信噪比分別可以達到90db和100db。與此同時,aic23還具有很低的能耗,回放模式下功率僅為23mw,省電模式下更是小于 15uw。由于具有上述優(yōu)點,使得aic23是一款非常理想的音頻模擬i/o器件,可以很好的應用在隨聲聽(如cd,mp3……)、錄音機等數字音頻領域。
aic23的管腳和內部結構框圖如下:
從上圖可以看出,aic23主要的外圍接口分為以下幾個部分:
一. 數字音頻接口:主要管腳為
bclk-數字音頻接口時鐘信號(bit時鐘),當aic23為從模式時(通常情況),該時鐘由dsp產生;aic23為主模式時,該時鐘由aic23產生;
lrcin-數字音頻接口dac方向的幀信號(i2s模式下word時鐘)
lrcout-數字音頻接口adc方向的幀信號
din-數字音頻接口dac方向的數據輸入
dout-數字音頻接口adc方向的數據輸出
這部分可以和dsp的mcbsp(multi-channel buffered serial port,多通道緩存串口)無縫連接,唯一要注意的地方是mcbsp的接收時鐘和aic23的bclk都由mcbsp的發(fā)送時鐘提供,連接示意圖如下:
二. 麥克風輸入接口:主要管腳為
micbias-提供麥克風偏壓,通常是3/4 avdd
micin-麥克風輸入,由aic結構框圖可以看出放大器默認是5倍增益
連接示意圖如下:
三. line in輸入接口:主要管腳為
llinein-左聲道line in輸入
rlinein-右聲道line in輸入
連接示意圖如下:
四. 耳機輸出接口:主要管腳為
lhpout-左聲道耳機放大輸出
rhpout-右聲道耳機放大輸出
lout-左聲道輸出
rout-右聲道輸出
從框圖可以看出,lout和rout沒有經過內部放大器,所以設計中常用lhpout和rhpout,連接示意圖如下:
五. 配置接口:主要管腳為
sdin-配置數據輸入
sclk-配置時鐘
dsp通過該部分配置aic23的內部寄存器,每個word的前7bit為寄存器地址,后9bit為寄存器內容。具體方法和寄存器具體內容見后。
六. 其他:主要管腳為
mclk-芯片時鐘輸入(12.288m、11.2896m、18.432m、16.9344m)
vmid-半壓輸入,通常由一個10u和一個0.1u電容并聯接地
mode-芯片工作模式選擇,master或者slave
cs-片選信號(配置時有效)
clkout-時鐘輸出,可以為mclk或者mclk/2(詳見寄存器配置)
dsp與aic23的連接
設計中dsp采用了ti的c5409,這是一款性價比高,外設資源豐富,耗電量低,處理能力強的16位dsp,在實際應用中較為流行。
c5409有三組可通過寄存器靈活配置的mcbsp同步串口,與aic23的連接主要使用這些串口。
一. 與aic23數字音頻接口的連接
aic23的數字音頻接口支持i2s模式(一種通用的音頻格式),也支持dsp mode模式(專為與ti的dsp連接模式)。兩種模式的時序如下圖:
i2s模式
dsp mode模式
dsp與aic23的連接可以采用i2s模式也可以采用dsp模式,區(qū)別僅在于dsp的mcbsp幀信號的寬度。前者的幀信號寬度必須為一個字(16bit)長,而后者的幀寬度可以為一個bit長,比如在字長16bit(即左右聲道的采樣各為16bit),幀長為32bit的情況下,如果采用i2s,幀信號寬度應為16bit;而采用dsp mod