應(yīng)對(duì)現(xiàn)代USB音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)
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可編程片上系統(tǒng)已經(jīng)被實(shí)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(fèi)類音頻設(shè)備所需的USB數(shù)字音頻能力。可編程數(shù)字邏輯，通用時(shí)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(shí)鐘并快速同步，準(zhǔn)確地匹配到USB楨結(jié)構(gòu)。這個(gè)解決方案的核心是USB音頻時(shí)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(shí)鐘恢復(fù)結(jié)構(gòu)實(shí)例
音頻數(shù)據(jù)是典型的緩存到一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)I2S接口（帶有所需數(shù)目通道）的時(shí)鐘輸出，這又是可編程數(shù)字塊可以完成的。這個(gè)接口可以連接到一個(gè)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(shí)現(xiàn)，例如，S / PDIF傳輸。整個(gè)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(shí)鐘能夠“slip”來應(yīng)對(duì)即將到來的時(shí)鐘，例如，中繼一個(gè)遠(yuǎn)端同步音頻流的源。可編程片上系統(tǒng)架構(gòu)可以運(yùn)行在一種自適應(yīng)模式，可以修整本地時(shí)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(shí)鐘生成過程里苛刻的性能要求。他們不靈活的時(shí)鐘生成系統(tǒng)不能調(diào)整到完全正確和低抖動(dòng)，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(duì)于高質(zhì)量的音頻來說是完全不可接受的。與此同時(shí)，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(gè)器件）不能同時(shí)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(jià)比上也是很不錯(cuò)的。例如，可以由賽普拉斯的PSoC系列帶來附加價(jià)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(duì)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(shí)現(xiàn)額外的數(shù)字處理器件，在一堆立體聲的每個(gè)頻道可以實(shí)現(xiàn)至少十個(gè)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(jì)者減少邏輯電路和模擬設(shè)計(jì)等瑣事。LCD驅(qū)動(dòng)可以直接降低成本，電容感應(yīng)按鈕可以確保設(shè)計(jì)既美觀又時(shí)髦。如圖2所示的一個(gè)例子：一個(gè)器件就可以構(gòu)成新一代移動(dòng)設(shè)備音頻附件或消費(fèi)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(gè)混合并匹配的基礎(chǔ)上。
圖2：使用PSoC3的高端消費(fèi)類音頻設(shè)備框圖
評(píng)論