UDA1341TS音频驱动开发

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1、UDA1341TS 学习winee音频驱动开发 2009-04-02 14:02:58阅读48评论0字号：大中小7.功能描述(FUNCTIONAL DESCRIPTION)7.1 系统时钟(System clock)UDA1341TS只能使用从片模式，这就意味着在所有应用中系统设备必须给它提供系统时钟系统时钟频率是可选择的，可为了 256fs,384fs或512fs.系统时钟必须对数字接口信号锁定频率(The system clock must be locked in freque ncy to thedigital in terface sig nals)7.2 针脚兼容性(Pin com

2、patibility)UDA1341TS部分针脚与 UDA1340M和UDA1344TS兼容,印刷电路板从 UDA1340M 升级到 UDA1341TS比较简单.与UDA1340M 兼容的针脚在 FIG.3中标明.7.3 模拟前端(Analog front end)UDA1341TS的模拟前端由两个立体声模数转换器组成，每个转换器有两个通道，通道2有一个可编程增益放大器(PGA),PGA被用来预放大输入通道2的麦克风信号.输入通道1有一个可选择的 0或6dB的增益级，通过L3-接口来控制在这种方式下,1V或 2V(有效值)的输入信号(如从一个CD源中输出)可以在输入通道1上串联一个12千欧的外

3、部 电阻来支持下表给出了它的应用模式.使用输入增益级的应用模式 电阻(12千欧)输入增益开关 最大输入电压使用0 dB 2V(有效值)输入信号ps:如果这里没有必要支持 2V输入信号，外接电阻就 不应被使用使用6 dB 1V(有效值)输入信号不使用0 dB 1V(有效值)输入信号不使用6 dB 0.5V(有效值)输入信号7.4 可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier(PGA)PGA可以通过L3接口设置为-3,0,3,9,15,21或27dB7.5 模数转换器(Analog-to-Digital Converter(ADC)UDA1341TS的立体声模数转换器由

4、两个三阶增量调制器组成.它们有一个改进的里齐码结构使用不同的开关电容过取样率为128.7.6 数字自动增益控制 (Digital Automatic Gain Control(AGC)当有一个麦克风信号输入到通道2时，输入通道2有一个数字自动增益控制来压缩动态范围.数字AGC可以用L3接口打开.在打开的状态下压缩动态范围.通过L3接口用户可以设置AGC的参数：启动时间，衰减时间和输出电平.当AGC设置为关时，输入通道2的增益可以手工 设置在这种情况下PGA和AGC组合在一起输入通道2的范围从-3到60.5dB以0.5dB步进.7.7自动增益控制状态检测 (AGC status detectio

5、n)当自动增益控制的增益级低于8dB时，数字自动增益中的自动增益状态信号变为高，这个信号可以被用来通过 L3接口给PGA 一个新的增益设置，或者驱动一个LED.7.8 数字混音器(digital Mixer)两个立体声模数转换器(包括AGC)有四种模式：*只使用ADC1(用做线路输入)；输入通道2关闭*只使用ADC2,包括PGA和数字AGC(用做麦克风输入)；输入通道1关闭*ADC1+ADC2 混合模式，包括PGA和AGC*ADC1+ADC2 double differential模式(提升 ADC 性能 )要点 :为了防止线路输入间串扰,在 double differential 模式下不应

6、该有信号应用到麦克风输入 .在所有模式下 (除了 double differential 模式 )一个参考电压一直在 ADC 的输入上有效 ,而在 double differential 模式下却没有 .在混合模式下，通道1和通道2的ADC的输出信号可以经 L3接口通过一定系数混合混合系 数的范围从 0到负无穷 dB 以 1.5dB 步进.7.9 抽取滤波器 (Decimation filter(ADC)从 128fs 开始的抽取可以分两阶段进行.第一个阶段实现 3 阶 sin x/x 特性. (The first stagerealizes 3rd order sinx/x characte

7、ristic)， 以 16 为基抽取 .第二个步骤由 3 个半带滤波器组成 ，每 一个以 2 为因子抽取 .抽取滤波器特性 项(ITEM) 条件(CONDITIONS) 值(VALUE(db)通频带波纹 0 到 0.45fs0.05抑制频带 0.55fs -60动态范围 0 到 0.45fs 108 总增益 输入通道 1;0 dB 输入 -1.167.10 过载检测 (Overload detection(ADC)过载检测这个名字虽合适但有一点不正确.实际上 ，它的输出表明输出数据比最大可能的数字变化大-1dB(实际上是-1.16dB).无论何时，在何声道在这种条件下 OVERFL输出被强制为

8、高电平持续至少512fs时钟周期(当 fs=44.1 kHZ时为11.6ms)每次过载后超时被复位.7.11 静音(Mute(ADC)在从掉电模式后恢复或打开系统时钟时，引脚 DATAO 的串行数据输出保持低电平直到从抽取滤波器来的有效数据可用 .这个时间取决于是否选择了直流消除滤镜 .*直流消除关闭 t=1021/fs;当 fs=44.1kHZ 时 t=23.2ms* 直流消除开启 t=12288/fs;当 fs=44.1kHZ 时 t=279ms7.12 内插滤波器 (Interpolation filter(DAC)数字滤波器插值从1fs到128fs用一个级联的递归滤波器和一个有限推进响

9、应滤镜插值滤镜特性 项条件值(dB)通带波纹 0 到 0.45fs 0.03抑制频带 0.55fs -50动态范围 0 到 0.45fs 1087.13 峰值检波器 (Peak detector)在再现时，内置了峰值检波器.峰值检测位置可以在声音特征设置之前或之后通过L3-接口来设置.峰值检波器实现成像是一个峰值保持检波器，这就表明最高的音级被保存直到被L3-接口读出 .在读出后峰值电平寄存器被复位 .7.14 快速静音 (Quick mute)一个硬件静音可能通过固定的 QMUTE 引脚激活 .当 QMUTE 设置为高电平时 ，输出信号被减 弱为 0.设置 QMUTE 为低电平时 ， 快速静

10、音无效 .7.15 噪音整形器 (Noise shaper(DAC)三阶噪音整形器运行频率为128fs.它将频带内的量化噪声转换成音频带之上的频率这种噪音整形技术可以提供高信噪比.噪音整形器输出通过一个DAC 流滤波器转换成模拟信号 .7.16 DAC 流滤波器（Filter Stream Digital-to-Analog Converter（FSDAC）DAC 滤波器是一个半数字重构滤镜,可将噪音整形器的一位数据流转换成模拟电压输出滤镜系数采取当前源并且合计在运算放大器的虚拟地上.这种方法可以达到很高的信噪比和低时钟抖动敏感 .因为 DAC 的内置滤波功能 ,所以不需要一个后置滤波器.板上

11、放大器将 DAC 流滤波器的当前输出转换成一个能驱动线路输入的输出电压信号.7.17 多格式输入 /输出接口 （Multiple format input/output interface）UDA1341TS 支持下列数据格式 :*IIS 总线 ,字长可以达到 20bits* 最高有效位有效的串行格式 ,字长可达 20 位 .* 最低有效位有效的串行格式 ,字长为 16,18 或 20 位* 最高有效位有效的输出和最低有效位有效的 16,18,20 位输入 . 左声道和右声道字长是时间多工化的 .格式如图 FIG4 所示UDA1341TS 允许双倍速数据检测 .在这种情况下 ,重低音 ,高音和

12、去加重特性不能被使用.然而,音量控制和软静音仍可控.双倍速检测可以通过 L3 接口设置 .位时钟频率必须小于等于 64 倍字选频率 .7.18 L3 接口 （L3-in terface）信 息按照 L3 格式通过微控制器总线进行传输 ,在这种格式下有两种不同的操作模式,地址模式和传输模式 .地址模式需要通过 L3 总线选择一个设备并且为数据传输 模式定义目的寄存 器.数据传输可以有两个方向 :输入到 UDA1341TS 中以编码它的声音处理和系统控制特性,或从 UDA1341TS 中输出来提供峰值 .7.19 地址模式地址模式用来选择一个设备为了之后的数据传输,并且定义目的寄存器 ,地址模式被

13、描述为L3MODE 保持低电平并且经过 8 个 L3CLOCK 脉冲 .伴随着 8 个数据位 .基本时序如图 FIG.5 所示 .（L3CLOCK 为低电平时进行同步 ）数据位 7 到 2 表示了一个六位的设备地址,第 7 位为最高有效位 ,第 2 位为最低有效位.UDA1341TS 的地址是 000101.数据位 0到1 表示之后传输的数据类型 （表4）.如果 UDA1341TS 接收了一个不同的地址命令 , 它会取消所作的选择BIT1 BIT0 MODE TRANSFER0 0 DATA0 直接编址寄存器 :音量 ,重低音 ,高音,峰值检测位置 ,去加重 ,静音和模式 扩展编址寄存器 :数

14、字混音器控制 ,自动增益控制 ,麦克灵敏度控制 ,输入增益 ,自动增益时间常数及输出等级0 1 DATA1 读出峰值 （从 UDA1341TS 读到微控制器 ）1 0 STATUS 复位,系统时钟频率 ,数据输入格式 ,直流滤波器 ,输入增益开关 ,输出增益开关 极性控制 ,双倍速和电源控制1 1 未使用7.20 数据传输模式在 址址模式下激活的选择仍然有效 ,直到 UDA1341TS 接收到一个新的地址指令 .数据传输 的基本时序本质上与地址模式相同 ，在FIG6中给出（L3MODE保持高电平 丄3CLOCK高电平 同步），注意L3DATA写”指出数据传输从微控制器到 UDA1341TS并且

15、L3DATA峰值读”指 出数据以相反的方向传输.最大的输入时钟和数据传输速率为 64fs.所有的传输都是基于 8位 字节，数据在接收到一个字节的第八位 后存储到 UDA1341TS 中.多字节传输可参照 Fig.77.21 编码音频处理及其它特性音频处理和其 它特性值存储在独立的寄存器中 ,通过选择传输的数据类型来对寄存器进行 第一道选取 ,这通过地址模式中的第 0位和第 1位来完成 ,第二道选取由数据字节的 2或 3个 最高有效位 （第 7-6 位或 7-5 位）完成 .数据字节中的其它位 （BIT5-0,BIT4-0） 表示要被存放到已 选寄存器的值 .对于 UDA1341TS 来说可以选取以下模式 .*STATUS在这种模式下 ,复位 ,系统时钟频率 , 数据输入格式 ,直流滤波器 ,输入增益开关 ,输出增益开关 , 极性控制 ,双倍速和电源控制等特性可以被设置.*DATA0在 这种模式下有两种地址模式 :直接编址模式和扩展编址模式 . 直接编址模式使用数据字节 的两个最高有效位 .在这种地址模式下 ,音量,重底音,高音,峰值位置 , 去加重,静音,模式等特性 可以被直接控制 .扩展编址模式被用来控制数字混音器,自动增