В HTML      В PDF
микроэлектроника, микросхема, микроконтроллер, память, msp430, MSP430, Atmel, Maxim, LCD, hd44780, t6963, sed1335, SED1335, mega128, avr, mega128  
  Главная страница > Компоненты > Philips Semiconductors

реклама

 
радиационно стойкие ПЗУ Миландр

Продажа силового и бронированного кабеля и провода в Москве

текст еще



Совместимые с USB аудио приборы фирмы Philips

    Признанный лидер в производстве интегральных схем для аудио аппаратуры фирма Philips Semiconductors - первой разработала и выпустила на рынок совместимые с USB аудио приборы, предназначенные для организации работы таких подключаемых по шине USB устройств как: микрофоны, наушники и динамики, телефоны/автоответчики, мониторы и другие связываемые по шине USB бытовые аудио устройства. Эти приборы реализуют все функции аналоговой и цифровой обработки звука, необходимые для получения отличных характеристик и качества звука в современных персональных компьютерах и фирма подчеркивает, что они соответствуют требованиям таких документов, определяющих работу аудиоустройств по шине USB, как: USB Specification, USB Common Class Specification, USB Device Class Definition for Audio Devices, Device Class Definition for Human Interface Devices (HID) и USB HID Usage Table.

    В настоящее время фирма поставляет четыре прибора, указанные в таблице.

Тип прибора Функциональное назначение Напряжение питания
ядра (периферии), В
Потребление, мА Корпуса
UDA1325 Однокристальный стерео аудио кодек 3,3 (5) 60 SDIP42, QFP64
UDA1335H Стерео аудио система записи и воспроизведения
(Audio Playback Record Peripherals - APRP)
3,3 (5) 60 QFP64
UDA1321 Стерео аудио система адаптивного 20-разрядного
цифро-аналогового преобразования (DAC)
3,3 50 SO28, SDIP32, QFP64
UDA1331H Стерео аудио система периферии аудио воспроизведения
(Audio Playback Peripheral - APP)
3,3 50 QFP64

    Возможности совместимых с шиной USB аудио приборов:

  • Совместимые с USB высококачественные аудио/HID (Human Interface Devices) приборы
  • Поддержка скорости последовательной передачи данных 12 Mbits/s
  • Полная поддержка USB режима Plug and Play
  • Поддержка работы с питанием по шине и с автономным питанием (UDA1325)
  • Преобразование с адаптивной скоростью выборок, поддерживающее частоты от 5 до 55 кГц
  • Поддержка, в качестве стандартных, скоростей выборок от 5,5125 до 48 кГц
  • Малое потребление, дополнительное управление потреблением
  • Встроенный кварцевый генератор, достаточно внешнего кварцевого кристалла
  • Поддержка 8-, 16- и 24-разрядных форматов данных
  • I2S и выровненный по LSB последовательные форматы цифрового I/O для внешней цифровой аудио обработки
  • Поддержка выхода на головные телефоны и в линию
  • Высокая линейность
  • Широкий динамический диапазон
  • Расширенные DSP возможности, включая раздельное управление громкостью по правому и левому каналам, мягкое приглушение, цифровое управление тембром и цифровая фильтрация высоких частот
  • Очень хорошее отношение сигнал/шум
  • Малое значение полных гармонических искажений
  • Поддержка различных топологий и конфигураций за счет редактирования, по шине I2C, набора USB дескрипторов
  • Работа в диапазоне температур от 0°C до 70°C

    В обеспечение быстрого освоения USB аудио приборов фирма Philips разработала необходимое микропрограммное обеспечение, руководства по применению каждого прибора и демонстрационные комплекты.

    Информация по всем этим средствам может быть загружена со странички
    http://www.semiconductors.com/usb/products/audio/#uda1331

Отличительные особенности приборов UDA1325 и UDA1335H

    Загрузка Data Sheet со страничек:
    http://www.semiconductors.com/pip/uda1325h
    http://www.semiconductors.com/pip/uda1335h

    Функциональные возможности этих приборов, в основном, аналогичны за исключением того, что микропрограммные средства в приборе UDA1325 встроены (однокристальная система) а у прибора UDA1335H хранятся во внешней (E)PROM, что, по мнению специалистов фирмы, позволяет легко проводить обновления и оптимизацию систем в процессе обновления требований и усовершенствования спецификаций на программные средства, в частности на операционные системы.

    Канал аудио воспроизведения

  • Одна изохронная выходная оконечная точка.
  • Один ведущий 20-разрядный стерео I2S выход воспроизведения, I2S и выровненный по LSB последовательные форматы.
  • Один ведомый 20-разрядный стерео I2S выход воспроизведения, I2S и выровненный по LSB последовательные форматы.
  • Гармонические искажения 90 дБ (типовое значение).
  • Соотношение сигнал/шум 95 дБ (типовое значение).
  • Один линейный стерео выход.

    Канал аудио записи

  • Одна изохронная входная оконечная точка
  • Двенадцать выбираемых через аналоговую PLL (APLL) скоростей выборки (4, 8, 16 или 32кГц; 5,5125, 11,025, 22,05 или 44,1кГц; 6, 12, 24 или 48 кГц)
  • Устанавливаемая через вторичный генератор (как опция) частота выборок в диапазоне от 5 до 55 кГц
  • Один ведомый 20-разрядный стерео I2S вход записи, I2S и выровненный по LSB последовательные форматы
  • Усилители с программируемым усилением для левого и правого каналов
  • Гармонические искажения 85 дБ (типовое значение)
  • Соотношение сигнал/шум 90 дБ (типовое значение)
  • Один стерео вход линия/микрофон
  • Обработка звука (при цифро-аналоговом преобразовании)
  • Раздельное управление громкостью по правому и левому каналам
  • Плавное приглушение
  • Регулирование по высоким и низким частотам
  • Возможность подключения посредством шины I2S или цифрового I/O внешнего цифрового процессора звука (Digital Sound Processor - DSP)
  • Выбор уровня ограничения
  • Выбор Dynamic Bass Boost (DBB)
  • Встроенная цифровая коррекция воспроизведения

    Оконечные точки USB

  • Две оконечные точки управления
  • Две оконечные точки прерывания
  • Одна оконечная точка изохронных входных данных
  • Одна оконечная точка изохронных выходных данных

Отличительные особенности приборов UDA1321 и UDA1331H

    Загрузка Data Sheet со страничек:
    http://www.semiconductors.com/pip/UDA1321T
    http://www.semiconductors.com/pip/uda1331h

    Функциональные возможности этих приборов, в основном, аналогичны за исключением того, что микропрограммные средства в приборе UDA1321 встроены а у прибора UDA1331H хранятся во внешней (E)PROM, что, по мнению специалистов фирмы, позволяет легко проводить обновления и оптимизацию систем в процессе обновления требований и усовершенствования спецификаций на программные средства, в частности на операционные системы.

  • Встроенный кварцевый генератор, достаточно внешнего кварцевого кристалла
  • Поддержка выхода на головные телефоны и в линию
  • Высокая линейность
  • Широкий динамический диапазон
  • Соотношение сигнал/шум (типовое значение 95 дБ)
  • Гармонические искажения (типовое значение 90 дБ)
  • Частично программируемые, по шине I2C, конфигурация и дескрипторы

    Обработка звука

  • Раздельное управление громкостью по правому и левому каналам
  • Плавное приглушение
  • Регулирование по высоким и низким частотам
  • Возможность подключения посредством шины I2S или цифрового I/O внешнего цифрового процессора звука (Digital Sound Processor - DSP)
  • Выбор уровня ограничения
  • Выбор Dynamic Bass Boost (DBB)
  • Встроенная цифровая коррекция воспроизведения

    Оконечные точки USB

  • Оконечная точка 0 (управление)
  • Оконечная точка прерывания по состоянию
  • Оконечная точка приема изохронных данных

Общее описание совместимых с шиной USB аудио приборов

    Совместимые с шиной USB аудио приборы являются CMOS стерео преобразователями потоков битов, разработанными для совместимых с USB аудио устройств воспроизведения и мультимедиа аудио применений. Каждый из приборов содержит USB интерфейс, встроенный микроконтроллер и асинхронный цифро-аналоговый преобразователь (ADAC). Приборы UDA1325 и UDA1335H содержат, кроме того, интерфейс аналог/цифра (ADIF).

    USB интерфейс является интерфейсом между USB, ADAC и микроконтроллером и схемотехнически состоит из аналоговой оконечной схемы (analog front-end) и USB процессора. Аналоговая оконечная схема преобразует дифференциальные данные USB в поток цифровых данных. USB процессор буферирует входящие и выходящие из аналоговой оконечной схемы данные и выполняет все USB протоколы нижнего уровня. USB процессор выбирает соответствующие релевантные данные из универсальной последовательной шины, выполняет контроль на наличие ошибок и отделяет входящую и выходящую информацию управления и входящую и выходящую аудио информацию (только входящую у приборов UDA1321 и UDA1331H).

    Управляющая информация поступает на микроконтроллер. При воспроизведении аудио информация поступает на выход модуля цифрового I/O (и I2S выход приборов UDA1325) или же поступает непосредственно на ADAC. При записи аудио информация поставляется ADIF или цифровым I2S входом интерфейса шины I2S. Приборы поддерживают ввод (приборы UDA1325 и UDA1335H и вывод) данных в форматах стандартной I2S шины и последовательных выровненных по LSB данных с длиной слова 16, 18 и 20 разрядов. Кроме того, прибор UDA1335H поддерживает ввод данных через цифровой I/O.

    Для дополнительной обработки звука через цифровой I/O (и I2S вход и выход приборов UDA1325 и UDA1335H) может быть подсоединен внешний DSP.

    Микроконтроллер выполняет обработку USB протоколов верхнего уровня, преобразует поступающие запросы управления и управляет пользовательским интерфейсом через выводы общего назначения или шину I2C. Микропрограммное обеспечение микроконтроллеров UDA1331H и UDA1335H и всех приборов в корпусах QFP64 размещается во внешних (E)PROM.

    ADAC работает в широком диапазоне непрерывных частот выборок. Посредством генератора частоты выборок (Sample Frequency Generator - SFG) ADAC восстанавливает среднюю частоту выборок из входных аудио выборок. Кроме того, ADAC выполняет обработку воспроизводимого звука. В состав ADAC входят: FIFO, DSP обработки аудио сигнала с уникальными возможностями, генератор частоты выборок (SFG), цифровые фильтры сверхдискретизации, варьируемый регистр хранения, формирователь сигнала (Noise Shaper - NS) и DAC потока фильтрации (Filter Stream DAC - FSDAC) с выходными драйверами линии.

    Аудио информация поступает на ADAC через USB процессор, через модуль цифрового I/O или, в приборах UDA1325 и UDA1335H, через цифровой I2S вход.

    ADIF приборов UDA1325 и UDA1335H содержит усилитель с программируемым усилением (Programmable Gain Amplifier - PGA), аналого-цифровой преобразователь (Analog-to-Digital Converter - ADC) и прореживающий цифровой фильтр (Decimator Filter - DF). Для формирования тактового сигнала ADIF используются аналоговая PLL (Analog Phase Lock Loop - APLL) или генератор. Тактовой частотой ADIF можно управлять посредством микроконтроллера. Для выборки входного аналогового сигнала с отличающимися частотами выборки можно использовать несколько тактовых частот.

    Широкий динамический диапазон, обеспечиваемый технологией преобразования потоков данных, гарантирует высокое качество звука.

Пояснения

    Универсальная последовательная шина (USB)

    Данные и напряжение питания подаются по четырехпроводному USB кабелю. Пересылки сигналов выполняются по двум проводам через сегменты, соединяющие точку с точкой. Сигналы для каждого сегмента пересылаются дифференциально по кабелю с внутренним сопротивлением 90 Ом. Дифференциальный приемник обеспечивает чувствительность по входу не менее 200 мВ и высокий уровень подавления синфазных сигналов.

    Аналоговая оконечная схема (analog front-end)

    Аналоговая оконечная схема - стандартный USB приемопередатчик. Он разработан так, чтобы обеспечить интерфейс стандартной или программируемой логики, с напряжением до VDD, с физическим уровнем USB, и способен последовательно принимать и передавать данные с производительностью 12 Mbits/s (на полной скорости).

Процессор USB

    Процессор USB организует интерфейс между аналоговой оконечной схемой, ADIF, ADAC и микроконтроллером.

    Процессор USB содержит:

  • Схему восстановления синхронизации битов (UDA1325)
  • Механизм последовательного интерфейса SIE (Philips Serial Interface Engine - PSIE)
  • Блок управления памятью (MMU)
  • Блок распределения аудио выборок (Audio Sample Redistribution - ASR)

    Схема восстановления синхронизации битов приборов UDA1325 и UDA1335H

    Схема восстановления синхронизации битов восстанавливает сигнал синхронизации из входного USB потока данных, используя четырехкратное перекрытие по частоте. Отслеживание частоты и джиттера соответствует спецификациям USB.

    Механизм последовательного интерфейса SIE и блок управления памятью (MMU)

    Механизм последовательного интерфейса, совместно с MMU приборов UDA1321, UDA1331H и UDA1335H и совместно с MMU и RAM прибора UDA1325, реализует уровень протокола USB. В приборах UDA1321 и UDA1331H он восстанавливает тактовую частоту USB (12 МГц), детектирует слова синхронизации, выполняет протокол USB нижнего уровня, преобразует электрические сигналы USB в байты данных и сигналы управления. В зависимости от адресов USB прибора и USB оконечной точки USB данные направляются в соответствующий адресам буфер оконечной точки. Посылки данных могут быть четырех типов: групповыми, изохронными, управляющими или прерываний.

    К функциям PSIE относятся: синхронизация распознавания представленных данных; параллельно/последовательное преобразование; согласование, заполнением битами, скорости приема/передачи битов (bit stuffing/de-stuffing); проверка/генерация CRC; проверка/генерация PID; распознавание адреса и проверка/генерация сигналов квитирования.

    Количество байтов/пакетов по всем оконечным точкам ограничивается аппаратными средствами PSIE на уровне 8 байтов/пакет, за исключением изохронных оконечных точек (336 байтов/пакетов).

    Блок управления памятью и встроенная память прибора UDA1325 используется для временного хранения всех пакетов данных получаемых/отправляемых по USB шине, в то же время они корректируют разницу в скорости пересылок данных по шине и скоростью применения, позволяя микроконтроллеру считывать/записывать пакеты данных с достаточной для него скоростью. Аудио данные пересылаются через оконечную точку приема изохронных данных или приемную оконечную точку и сохраняются непосредственно в RAM, следовательно, механизм квитирования не используется.

    MMU приборов UDA1321, UDA1331H и UDA1335H является цифровым выходом процессора USB. Он используется для временного хранения данных всех принятых или передаваемых по шине USB пакетов. Распознаются три типа пакетов: маркерные пакеты (Token packets), пакеты данных (Data packets) и пакеты квитирования (Handshake packets). Маркерные пакеты содержат информацию о месте назначения пакетов данных, пакеты данных пересылаются через изохронную оконечную точку приема и, соответственно, не используют механизм квитирования. Кроме того, MMU генерирует тактовый сигнал с частотой 1 кГц для USB сигнала начала кадра (Start-Of-Frame - SOF)

    Блок распределения аудио выборок (Audio Sample Redistribution - ASR)

    Блок распределения аудио выборок считывает аудио выборки из MMU и встроенной RAM и распределяет выборки эквидистантно (с периодом фрейма в 1 мс). Распределенные аудио выборки преобразуются цифровым модулем I/O в стандартный формат I2S шины или 16-, 18 или 20-разрядный выровненный по LSB формат цифрового I/O или шины I2S (UDA1325 и UDA135H). ASR формирует выход синхронизации битов (bit clock output - BCKO) и сигнал выхода выбора слова цифрового I/O или выхода I2S (UDA1325 и UDA135H).

    Микроконтроллер

    Микроконтроллер принимает управляющую информацию, выделенную процессором USB. Она может быть использована при выполнении USB протокола верхнего уровня и для организации интерфейса пользователя. Микроконтроллер для обработки потоков аудио не используется. Основная задача программного обеспечения, с которым работает микроконтроллер, это управление блоками приборов в соответствии с задачами совместимого с USB прибора.

    В приборе UDA1325 это встроенный микроконтроллер 80C51, совместимый с семейством микроконтроллеров 80C51, объем его встроенной ROM составляет 12 Кбайт и встроенной RAM 256 байт. Сторожевым таймером микроконтроллеры приборов не располагают.

    Интерфейс аналог/цифра (ADIF) приборов UDA1325 и UDA135H

    Интерфейс аналог/цифра используется для выборки поступающего от микрофона или линии входного аналогового сигнала и формирования аудио выборок для USB интерфейса. ADIF содержит стереоусилитель с программируемым усилением (PGA), стерео аналого-цифровой преобразователь и прореживающие цифровые фильтры (DF). Частота выборок ADC определяется его тактовой частотой. Кроме того, пользователь имеет возможность выбрать цифровой последовательный вход вместо аналогового входа и в этом случае частота выборок определяется постоянной WS тактовой частотой в диапазоне от 5 до 55 кГц. Цифровой последовательный вход выполняется в четырех форматах: шины I2S, 16-, 18- или 20 разрядных выровненных по LSB.

    Усилитель с программируемым усилением (PGA)

    Этот блок в приборах UDA1325 и UDA135H может быть использован для работы с входом от микрофона или линии. Возможна установка семи уровней усиления со значениями -3, 0, 3, 9, 15, 21 и 24 дБ.

    Аналого-цифровой преобразователь(ADC)

    Стерео аналого-цифровой преобразователь приборов UDA1325 и UDA135H содержит два дельта-сигма модулятора третьего порядка. Кратность запаса по частоте дискретизации составляет 128. Оба ADC могут быть отключены в режиме снижения потребления (отдельно правый и левый каналы). Тактовая частота ADC формируется аналоговой PLL или генератором ADC.

    Прореживающий фильтр (DF) приборов UDA1325 и UDA135H

    Прореживающий фильтр преобразует аудио данные из 128 fs к 1 fs с форматом слов 8, 16 или 24 разряда. Эти данные могут быть пересланы через USB как моно или стерео сигналы с частотой 1, 2 или 3 байта/выборку. Прореживающий фильтр синхронизируется тактовым сигналом ADC.

    Асинхронный цифро-аналоговый преобразователь (ADAC)

    Асинхронный цифро-аналоговый преобразователь приборов принимает аудио данные от процессора USB или от шины цифрового I/O. ADAC используется для восстановления частоты выборок из потока поступающих аудио выборок и обработки аудио звука. После обработки аудио сигнал преобразуется в аналоговое выходное напряжение, пригодное к выдаче в линию.

    ADAC содержит:

  • Генератор частоты выборок (Sample Frequency Generator - SFG)
  • Регистры FIFO
  • DSP обработки аудио характеристик
  • Два цифровых фильтра сверхдискретизации с изменяемым регистром хранения
  • Цифровой формирователь шума (Noise Shaper - NS)
  • DAC потока фильтрации (Filter Stream DAC - FSDAC) с встроенным фильтром и драйверами выхода в линию

    Генератор частоты выборок (SFG)

    Генератор частоты выборок управляет тактированием сигналов при асинхронном цифро-аналоговом преобразовании. Посредством цифровой PLL SFG автоматически восстанавливает частоту выборок и генерирует точный тактовый сигнал для DSP обработки аудио характеристик и фильтров сверхдискретизации. Время фиксации цифровой PLL может быть выбрано в соответствии с таблицей).

    Регистры FIFO

    Регистры FIFO используются для временного хранения аудио выборок, поступающих из процессора USB или по входам цифрового I/O. FIFO (совместно с SFG) необходимо использовать для компенсации джиттера, имеющегося во входном аудио сигнале.

    Процессор обработки аудио сигналов (Digital Sound Processor - DSP)

    DSP управляет аудио характеристиками. В зависимости от частоты выборок (fs) DSP определяет четыре частотных диапазона (от 5 до 12 кГц, от 12 до 25 кГц, от 25 до 40 кГц и от 40 до 55 кГц), среди которых диапазоны басов и верхних частот регулируются. Частотные диапазоны выбираются автоматически.

    Фильтры сверхдискретизации и функция изменяемого сохранения

    После DSP обработки аудио характеристик два фильтра сверхдискретизации и функция изменяемого сохранения увеличивают передискретизацию до 128 fs.

    Формирователь шума (NS)

    Формирователь шума 3-го порядка преобразует передискретизированные данные в шумоподобный поток битов для FSDAC. Внутриполосные шумы дискретизации смещаются к частотам , находящимся далеко за пределами аудио диапазона.

    Цифровой процессор обработки сигнала потока фильтра(FSDAC)

    FSDAC является полуцифровым восстанавливающим фильтром, преобразующим 1-разрядный поток данных в напряжение аналогового выходного сигнала. Коэффициенты фильтра используются как источники тока и суммируются относительно виртуальной земли на выходе операционного усилителя. Таким образом получают очень высокое значение отношения сигнал/шум и низкую чувствительность к джиттеру низкочастотного тактового сигнала. В этом случае нет необходимости выполнять постфильтрацию, неотъемлемую функцию для DAC. Встроенный усилитель преобразует выходной ток FSDAC в выходное напряжение, необходимое для выходного драйвера линии.

    Получить консультации и преобрести компоненты вы сможете у официальных поставщиков фирмы NXP Semiconductors,

поставщики электронных компонентов






 
Впервые? | Реклама на сайте | О проекте | Карта портала
тел. редакции: +7 (495) 514 4110. e-mail:info@eust.ru
©1998-2016 ООО Рынок Микроэлектроники