关键词：ＤＳＰ?音频处理?编解码
１ ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３芯片简介
ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３是ＴＩ公司生产的一种高性能立体声音频编解码器?该芯片同时高度集成了模拟电路功能。ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３中的模数与数模转换器使用了多比特ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ工艺，并在内部集成了高采样率的数字内插滤波器。该器件的数字传输字长可以是１６、２０、２４、３２Ｂｉｔ，它支持８～９６ｋＨｚ的采样率。模数转换器的ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ调制器决定了其三阶多比特结构，这种结构在采样率为９６ｋＨｚ的情况下，能够达到９０ｄＢ信噪比，从而可在小型低功耗设计中实现高保真录音。同样?在数模转换器中的二阶多比特结构还可在采样率为９６ｋＨｚ的情况下使信躁比达到１００ｄＢ，从而使得高质量的数字音频回放成为可能。该芯片在回放中的功率消耗小于２３ｍＷ。因此，对于可移动的数字音频播放和录音使用中的模拟输入输出等应用系统，ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３无疑是十分理想的选择。该芯片主要有如下特性：
●是一种高性能的立体声编解码器；
●通过软件控制能与ＴＩ的ＭＣＢＳＰ相兼容；
●音频数据可以通过与ＴＩ ＭＣＢＳＰ相兼容的可编程音频接口输入输出；
●内部集成了驻极体话筒的偏置电压和缓冲器；
●带有立体声线路输入；
●具有模数转换器的多种输入（立体声线路输入和麦克风输入）；
●具有立体声线路输出；
●内含静音功能的模拟音量控制功能；
●带有高效率线性耳机放大器；
●在总的软件控制下，电源可弹性管理；
●采用工业级最小封装；
●适合于可移动固态音频播放器录音器。
２ ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３的使用
２．１ 控制接口
ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３有许多可编程特性。可通过控制接口来编辑该器件的控制寄存器，而且能够编译ＳＰＩ、Ｉ２Ｃ两种规格的接口（见表１）。该器件的模式终端状态决定了控制接口的形式。这个模式管脚必须连接到需要的电平。
表1 SPI和I2C接口控制
表2 寄存器控制模式
地 址 寄 存 器 0000000 左输入声道音量控制 0000001 右输入声道音量控制 0000010 耳机左入声道音量控制 0000011 耳机右入声道音量控制 0000100 模拟音频路径控制 0000101 数字音频路径控制 0000110 电源控制 0000111 数字音频接口格式 0001000 采样率控制 0001001 数字接口激活 0001111 复位寄存器２．２ 控制寄存器的使用
ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３用表２所列的寄存器来控制芯片的工作模式。
设计时，可以通过数据的串行传输来控制ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３。这串数据的前半部分用于控制寄存器的地址，接下来的部分对应于该寄存器所要写入的值。对于这种串行传输的控制数据，可以分为两个８Ｂｉｔ进行处理。考虑到实际情况，使用汇编语言既直观又方便，因此，对于Ｉ２Ｃ写入模块，可使用汇编语言。下面是以ＤＳＰ ＴＭＳ３２０ＶＣ５５０９芯片为例列出的通过汇编语言对ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３的控制寄存器进行设置的具体代码：
．ｄａｔａ； ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３ 控制寄存器数据
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ０
．ｗｏｒｄ ０ｘ０１；控制地址：０００００００
．ｗｏｒｄ ０ｘ１７；控制数据：左声道输入音量控制０ｄＢ，开启左右声道同步更新
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ１
．ｗｏｒｄ ０ｘ０３；控制地址：００００００１
．ｗｏｒｄ ０ｘ１７；控制数据：右声道输入音量控制０ｄＢ，开启左右声道同步更新
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ２
．ｗｏｒｄ ０ｘ０５；控制地址：０００００１０
．ｗｏｒｄ ０ｘｆｆ；控制数据：左耳机输出音量控制＋６ｄＢ，开启左右耳机声道同步更新
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ３
．ｗｏｒｄ ０ｘ０７；控制地址：０００００１１
．ｗｏｒｄ ０ｘｆｆ；控制数据：右耳机输出音量控制＋６ｄＢ，开启右左耳机声道同步更新
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ４
．ｗｏｒｄ ０ｘ０８；控制地址：００００１００
．ｗｏｒｄ ０ｘ１４；控制数据：关闭旁路直通，输入选用Ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ，使ＤＡＣ处于有效状态
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ５
．ｗｏｒｄ ０ｘ０ａ；控制地址：００００１０１
．ｗｏｒｄ ０ｘ０５；控制数据：数字音频通道选用ＡＤＣ高通滤波器，关闭ＤＡＣ软静音
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ６
．ｗｏｒｄ ０ｘ０ｃ；控制地址：００００１１０
．ｗｏｒｄ ０ｘ０１；控制数据：开启ＡＤＣ、ＤＡＣ，开启Ｍｉ-ｃｒｏｐｈｏｎｅ输入端，关闭Ｌｉｎｅ输入端
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ７
．ｗｏｒｄ ０ｘ０ｅ；控制地址：００００１１１
．ｗｏｒｄ ０ｘ５３；控制数据：ＤＳＰ数字接口格式，芯片采用主式，数据字长１６ｂｉｔ，ＬＲＰ＝１
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ８
．ｗｏｒｄ ０ｘ１０；控制地址：０００１０００
．ｗｏｒｄ ０ｘ２０；控制数据：采样率控制，时钟为正常模式
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ９
．ｗｏｒｄ ０ｘ１２；控制地址：０００１００１
．ｗｏｒｄ ０ｘ０１；控制数据：激活数字接口
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ１０
．ｗｏｒｄ ０ｘ１ｅ；控制地址：０００１１１１
．ｗｏｒｄ ０ｘ００；控制数据：复位ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３
２．３ 数字音频接口
ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３芯片与数字系统的接口有右判断模式、左判断模式、Ｉ２Ｓ模式和ＤＳＰ模式四种。这四种数据传送模式都是从ＭＳＢ（最高位）开始，字长范围从１６Ｂｉｔｓ到３２Ｂｉｔｓ（除了在右判断模式下不支持３２Ｂｉｔｓ外）。数字音频接口由时钟信号ＢＣＬＫ、数据信号ＤＩＮ和ＤＯＵＴ、同步信号ＬＲＣＩＮ和ＬＲＣＯＵＴ组成。应当说明：ＢＣＬＫ在主动方式下是输出，而在从动方式下是输入。
由于接下来的介绍将主要围绕该芯片与ＤＳＰ相结合的应用，因此现对第四种模式，即ＤＳＰ模式进行说明。
由于ＤＳＰ模式与ＴＩ公司 ＤＳＰ的ＭＣＢＳＰ口相兼容，因此，ＬＲＣＩＮ与ＬＲＣＯＵＴ必须与ＭＣＢＳＰ的帧同步信号相连接。在ＬＲＣＩＮ或ＬＲＣＯＵＴ的下降沿开始数据传输。左通道数据组成了首先传送的数据字，紧接着传送右通道的数据。传送字长由ＩＷＬ寄存器决定。图１说明了ＬＲＰ为１时的传送情况（可通过Ｒｅｇｉｓｔｅｒ７来进行设置）。
３ ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３与ＤＳＰ的接口设计
３．１ 硬件设计
ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３是ＴＩ公司推出的一款高性能、集成有模拟功能的立体声编解码音频芯片。它能在数字和模拟电压下工作，与ＴＭＳ３２０Ｃ５５ｘ ＤＳＰ的Ｉ／Ｏ电压相兼容，因而能够实现与Ｃ５５ｘ ＤＳＰ的ＭＣＢＳＰ（多通道缓冲串口）端口的无缝连接，从而使系统设计更加简单。所以，为了初步验证ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３的工作性能，这里选用ＴＭＳ３２０ＶＣ５５０９作为与ＴＬＶ３２０ＡＩＣ２３相搭配的ＤＳＰ芯片。其接口原理框图如图２所示。
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