Cortex-M0的USB接口在智能手機(jī)底座音響中的應(yīng)用

兩組I2C控制器，I2C為雙線，雙向串行總線，通過簡單有效的連線方式實現(xiàn)器件間的數(shù)據(jù)交換。I2C標(biāo)準(zhǔn)是多主機(jī)總線，包括沖突檢測和仲裁以防止在兩個或多個主機(jī)試圖同時控制總線時發(fā)生的數(shù)據(jù)損壞。這樣MCU在對音頻解碼器和加密芯片等外部設(shè)備作控制。SPI接口可以外接如液晶顯示屏等需要SPI通訊的外部設(shè)備。集成了UART，PS/2，GPIO等接口更豐富了用戶的需求。

MUC集成的時鐘控制器為整個芯片提供時鐘源，包括系統(tǒng)時鐘和所有外圍設(shè)備時鐘。其中一個外部 4~24 MHz 高速晶振可以為USB等接口提供時鐘源，一個22.1184MHz內(nèi)部時鐘可以應(yīng)用到UART接口傳輸?shù)臅r鐘。另外還有一個內(nèi)部 10 KHz 低速振蕩器。因此，該MCU對于工作時鐘的設(shè)定，提供了很大的靈活性。

該控制器還通過單獨(dú)的時鐘關(guān)或開、時鐘源選擇和分頻器來進(jìn)行功耗控制。CPU使能PWR_DOWN_EN位后，Cortex-M0 內(nèi)核執(zhí)行WFI指令，芯片將進(jìn)入掉電模式。等喚醒中斷發(fā)生，將退出掉電模式。在掉電模式下，時鐘控制器關(guān)閉外部 4~24 MHz 高速晶振和內(nèi)部 22.1184 MHz 高速振蕩器，以降低整個系統(tǒng)的功耗。

根據(jù)這個MCU的資源我們可以搭建起一個的底座音響基本的系統(tǒng)。

首先，協(xié)議認(rèn)證。協(xié)議數(shù)據(jù)通過MCU的USB輸入后轉(zhuǎn)到I2C傳送到解碼芯片解密后再由USB送回到上位機(jī)認(rèn)證，通過了認(rèn)證就可以進(jìn)行下一步的音頻傳輸。

USB輸入的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)PCM碼發(fā)送到NUC123 USB的512字節(jié)的SRAM中，通過PDMA1搬送到了系統(tǒng)的SRAM，再通過PDMA2把PCM碼搬動到I2S的緩存中，再通過I2S傳輸?shù)揭纛l解碼器進(jìn)行播放。系統(tǒng)SRAM達(dá)到20K字節(jié)，有足夠的空間做音頻同步或音頻數(shù)據(jù)的運(yùn)算等等。由于系統(tǒng)集成有6通道的PDMA，極大提升了音頻同步傳輸?shù)男?。通過上位機(jī)指定的HID協(xié)議，用MCU的GPIO接口設(shè)計相關(guān)按鍵，將上位機(jī)指定命令字符發(fā)送到上位機(jī)，實現(xiàn)播放器控制等功能。

這樣一個低功耗的高性價比的底座音響平臺就搭建起來了，根據(jù)不同需要可以選擇不同的音頻解碼器、功放、箱體和喇叭，一個簡單的底座音響就設(shè)計完成了。MCU還有很多空閑的接口，可以根據(jù)不同的要求，增加相關(guān)的功能，如藍(lán)牙通訊、液晶顯示、紅外遙控…這就需要消費(fèi)者和設(shè)計師的想象力了。