用戶線接口芯片LE88221的原理及應(yīng)用

0 引言
LE88221是Legerity公司生產(chǎn)的一款雙通道用戶線接口芯片。該片內(nèi)自帶鈴流產(chǎn)生器、DTMF信號產(chǎn)生器、FSK信號及各種音頻信號產(chǎn)生器。芯片的交流參數(shù)(包括接口阻抗，四線平衡，收發(fā)增益及頻率響應(yīng)等)和直流參數(shù)(包括短路電流，開路電壓，摘掛機(jī)門限等)均可編程設(shè)置，故能滿足全球用戶的要求。目前該器件以其外圍電路簡單、使用方便而被廣泛用于智能小區(qū)樓宇對講系統(tǒng)和VOIP語音傳輸系統(tǒng)的設(shè)計中。

1 LE88221的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳功能
LE88221器件內(nèi)部包含有PLL電路，可用以產(chǎn)生內(nèi)部信號處理電路、數(shù)字接口電路、系統(tǒng)狀態(tài)檢測與處理電路以及用戶線高壓驅(qū)動等電路所需的時鐘信號。LE88221內(nèi)部主要由PCM語音數(shù)據(jù)接口單元、微處理器接口單元、輸入輸出單元、語音信號處理單元、音頻信號產(chǎn)生單元、系統(tǒng)狀態(tài)控制及監(jiān)控單元、用戶線高壓驅(qū)動模塊及DC-DC驅(qū)動控制單元等組成。圖1所示是LE88221的內(nèi)部組成框圖。

LE88221中的PCM語音數(shù)據(jù)接口單元用于提供語音數(shù)據(jù)的高速交換通路，且語音數(shù)據(jù)的收、發(fā)時隙均可編程。PCM語音接口單元主要包含如下引腳：
FS，幀同步信號。高電平表示一幀語音數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始，頻率為8 kHz，所有語音數(shù)據(jù)的收發(fā)時隙均以此為基準(zhǔn)來分配；
PCLK，串行移位時鐘。它的速率決定了語音數(shù)據(jù)串行移位的速率。其頻率為芯片C6命令字中定義的值。
DXA和DRA，分別為數(shù)字化語音數(shù)據(jù)串行發(fā)送和串行接收引腳。
LE88221中的PCM語音數(shù)據(jù)接口的工作時序如圖2所示。

微處理器接口(MPI)接口單元提供有外部主機(jī)與芯片的串行接口。通過此串行接口，用戶的控制命令及信息便可以通過主機(jī)寫入到LE88221內(nèi)部的各寄存器，同時，LE88221的內(nèi)部狀態(tài)也可通過此接口傳遞給外部主機(jī)。MPI接口主要包括如下引腳：
DIN，串行數(shù)據(jù)輸入引腳；
DOUT，串行數(shù)據(jù)輸出引腳；
CS，芯片片選引腳；