應(yīng)對現(xiàn)代USB音頻系統(tǒng)設(shè)計的挑戰(zhàn)
加入技術(shù)交流群
可編程片上系統(tǒng)已經(jīng)被實踐證明了，它具備所有的要素要求，能夠支持完整的現(xiàn)代消費類音頻設(shè)備所需的USB數(shù)字音頻能力?？删幊虜?shù)字邏輯，通用時鐘能力可以提供一種無需外圍器件的方法來生成所需的音頻主時鐘并快速同步，準(zhǔn)確地匹配到USB楨結(jié)構(gòu)。這個解決方案的核心是USB音頻時鐘恢復(fù)過程，其使用的基本配置見圖1框圖：
圖1：USB音頻時鐘恢復(fù)結(jié)構(gòu)實例
音頻數(shù)據(jù)是典型的緩存到一個或多個標(biāo)準(zhǔn)I2S接口（帶有所需數(shù)目通道）的時鐘輸出，這又是可編程數(shù)字塊可以完成的。這個接口可以連接到一個標(biāo)準(zhǔn)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器，處理器或數(shù)字放大器 。其他定制接口也可以由這些模塊實現(xiàn)，例如，S / PDIF傳輸。整個過程可以雙向操作，從ADC來的數(shù)據(jù)可以通過USB端口傳輸回去。
一些USB音頻模式需要本地時鐘能夠“slip”來應(yīng)對即將到來的時鐘，例如，中繼一個遠(yuǎn)端同步音頻流的源?？删幊唐舷到y(tǒng)架構(gòu)可以運行在一種自適應(yīng)模式，可以修整本地時鐘來提供所需的“slip”。
固定功能的微控制器就不能滿足這種時鐘生成過程里苛刻的性能要求。他們不靈活的時鐘生成系統(tǒng)不能調(diào)整到完全正確和低抖動，而且他們通常依靠原來的“添加/丟棄樣本”的方法。這在電話上可能是可行的，但對于高質(zhì)量的音頻來說是完全不可接受的。與此同時，專用USB音頻接口設(shè)備（是BOIM里除了控制處理器之外的必要的另一個器件）不能同時管理苛刻的雙向控制協(xié)議的傳輸，這種傳輸方式為最新的媒體播放器提供了創(chuàng)造性的新功能。
可編程片上系統(tǒng)在性價比上也是很不錯的。例如，可以由賽普拉斯的PSoC系列帶來附加價值， 其具備嵌入音頻濾波器引擎（數(shù)字濾波模塊DFB）。DFB可以對恢復(fù)的USB音頻進(jìn)行后處理，例如，相應(yīng)均衡和交叉過濾。它有足夠的性能來實現(xiàn)額外的數(shù)字處理器件，在一堆立體聲的每個頻道可以實現(xiàn)至少十個雙二階濾波器，可以提供很好地控制頻率響應(yīng)。
用途廣泛的高度可配置方案必然能幫助設(shè)計者減少邏輯電路和模擬設(shè)計等瑣事。LCD驅(qū)動可以直接降低成本，電容感應(yīng)按鈕可以確保設(shè)計既美觀又時髦。如圖2所示的一個例子：一個器件就可以構(gòu)成新一代移動設(shè)備音頻附件或消費類音頻產(chǎn)品的核心，它具備了全數(shù)字音頻和數(shù)據(jù)交換的所有好處?？删幊唐骷撵`活性意味著所需的功能和接口可以集成在一個混合并匹配的基礎(chǔ)上。
圖2：使用PSoC3的高端消費類音頻設(shè)備框圖
評論