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安森美半導(dǎo)體的超低功耗音頻處理器延長(zhǎng)70%的播放時(shí)間

2016-06-01
關(guān)鍵詞: 安森美 音頻處理器 DSP 單芯片

  當(dāng)今便攜式及可穿戴設(shè)備基本上都具備錄音和音頻播放功能,,這極大地增強(qiáng)了消費(fèi)者的使用體驗(yàn),。然而,,隨著功能的不斷增多,消費(fèi)者卻又要求這些設(shè)備更輕,、更薄、更短、更小,,提供更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間,這趨勢(shì)令電子元件工程師面臨更嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn):需要實(shí)現(xiàn)高品質(zhì),、先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)算法,,并節(jié)省空間和省電。為此,,安森美半導(dǎo)體推出LC823450超低功耗單芯片方案,,提供高分辨率的聲音處理,并集成音頻應(yīng)用所需的功能,,還降低成本,。

  LC823450概覽

  LC823450是音頻處理系統(tǒng)大規(guī)模集成電路(LSI),為其供電的是高能效的ARM? Cortex?-M3核和32位/192 kHz音頻處理引擎,,支持基于硬件的MP3編碼/解碼和無(wú)線音頻,,提升性能和電源能效。LC823450以其充足的片上SRAM(1656k字節(jié)),,為音頻處理和應(yīng)用任務(wù)提供大量?jī)?nèi)存,,無(wú)需配備輔助內(nèi)存芯片。設(shè)計(jì)人員還可利用豐富的集成的音頻外圍器件如模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,、鎖相環(huán)和D類放大器,。此外,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口如SPI,、I2C,、SDCard和UART使產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員能內(nèi)置通用連接。

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  圖1:低功耗,、高分辨率音頻處理系統(tǒng)LSI——LC823450

  LC823450的優(yōu)勢(shì)

  1.  超低功耗

  LC823450采用了超低功耗技術(shù),,該技術(shù)廣泛用于錄音機(jī)(語(yǔ)音、音樂錄制),、移動(dòng)音樂手機(jī)及便攜式記憶播放器的音樂播放,,提供市場(chǎng)上最長(zhǎng)的電池使用時(shí)間。經(jīng)基準(zhǔn)測(cè)試,,LC823450較競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的器件多70%的播放時(shí)間,。

  2.  小尺寸

  LC823450具有集成的模擬功能,因而減小PCB空間,。尤其在采用WLCSP封裝方式時(shí),,其封裝尺寸僅5.52mm x 5.33mm,較競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的同類器件小約50%,,符合可穿戴應(yīng)用更纖薄的趨勢(shì),。

  3.軟件模塊和DSP算法

  為加快軟件設(shè)計(jì)和最大限度地降低開發(fā)成本,,安森美半導(dǎo)體提供一站式軟件服務(wù),包括大量免除專利使用費(fèi)和免授權(quán)費(fèi)的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)代碼程序庫(kù),,和基于客戶要求的開發(fā)服務(wù),,包括先進(jìn)的功能如噪聲消除器,和增強(qiáng)低頻播放的低頻智能虛擬勵(lì)磁(S-Live),。在移動(dòng)設(shè)備中,,通常使用一個(gè)小型揚(yáng)聲器來(lái)減小設(shè)備尺寸和重量。但小型揚(yáng)聲器無(wú)法播放低頻,,音質(zhì)也會(huì)下降,。S-Live使用安森美半導(dǎo)體專利的心理聲學(xué)低音增強(qiáng)算法,虛擬地播放低音信號(hào),。噪聲消除器在音頻應(yīng)用中可用于非平穩(wěn)噪聲消除,。

  LC823450的特性

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  圖2:LC823450框圖

  1.  Cortex-M3雙核,AMBA?(AHB/APB)系統(tǒng)

  ·內(nèi)部SRAM (1.5M字節(jié))

  ·內(nèi)部ROM (256字節(jié))

  ·SDRAM控制器

  64M至256M位SDRAM / 移動(dòng)SDRAM

  ·外存儲(chǔ)器控制器

  支持NOR Flash,、SRAM,、ROM,和8/16位LCD控制器接口

  可提供內(nèi)部ROM boot和外存儲(chǔ)器boot

  ·DMA控制器(8ch)

  ·中斷控制器(外部90ch,,內(nèi)部82ch)

  ·串行外設(shè)接口SPI(1ch)

  ·串行Flash 接口(1ch)

  可提供四線串行外設(shè)接口,、高速緩沖存儲(chǔ)器(16k字節(jié)、4路組相聯(lián),、128線)功能

  1.8 V專用電源

  ·UART (3ch)

  UART1: 流控制 (清除發(fā)送,、請(qǐng)求發(fā)送)

  UART0,UART2:流控制

  ·I2C (2ch) 單主機(jī)

  ·GPIO (90ch)

  ·Plain Timer / 看門狗定時(shí)器 (1ch x 3)

  ·多重定時(shí)器 (2ch x 4)

  ·10位ADC (6ch)

  ·SD 卡 接口 (3ch)

  SD0:支持eSD/eMMC boot (內(nèi)置ROM Boot功能) ,,1.8 V專用電源

  SD1:多路內(nèi)存條接口,,1.8 V專用電源

  SD2:1.8 V專用電源

  ·USB2.0主機(jī) (高速/全速/低速)控制器,器件 (高速/全速)控制器,。USB功能要求集成的物理層Xtal (XT1)

  48 MHz用于主機(jī),,12/20/24/48 MHz用于器件OTG功能,,主機(jī)和器件共享集成的物理層

  ·實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC)

  可提供通用RTC和KeyInt RTC兩種模式,,KeyInt RTC可實(shí)現(xiàn)上電功能

  ·支持串行線調(diào)試 (SWD)作為調(diào)試接口

  支持串行線查看器 (SWV)作為跟蹤接口,僅可跟蹤一個(gè)Cortex-M3核

  2.  基于硬件的MP3編碼/解碼器:MP3 MPEG1,,MPEG2,,MPEG2.5

  3.  LPDSP32系統(tǒng)

  ·內(nèi)部SRAM (120k字節(jié))

  ·內(nèi)部ROM (220k字節(jié))

  ·WMA (微軟WMA解碼器配置文件)

  ·AAC (MPEG4 LC-AAC)

  ·可變速控制播放 (0.5至4倍速度)

  以WMA和AAC播放時(shí),高達(dá)2倍速度

  以PCM播放時(shí)高達(dá)4倍速度

  以基于硬件的MP3播放時(shí),,高達(dá)4倍速度

  ·噪聲消除器

  4.可提供藍(lán)牙協(xié)議棧

  5.其它音頻功能

  ·6波段均衡器 (EQ3)

  ·音量,,靜音

  ·噪音計(jì)

  ·音頻定時(shí)器/中斷發(fā)生器

  ·16/24/32位192 kHz PCM接口 (2ch x 2)

  ·同步采樣頻率轉(zhuǎn)換器(SSRC)

  ·異步采樣頻率轉(zhuǎn)換器(ASRC):減小抖動(dòng)功能支持USB音頻級(jí)和藍(lán)牙串流

  ·Beep發(fā)生器

  ·數(shù)字麥克風(fēng)接口 (2ch x 1)

  ·16位音頻DAC (2ch)

  D類放大器用于耳機(jī) (2ch)。需要外置LC低通濾波器

  6.音頻時(shí)鐘發(fā)生器

  ·專用鎖相環(huán)用于音頻

  ·可選的鎖相環(huán)參考時(shí)鐘

  總結(jié)

  安森美半導(dǎo)體的先進(jìn)音頻處理單芯片方案LC823450具備領(lǐng)先的集成度和高電源能效,,為便攜式及可穿戴等移動(dòng)設(shè)備提供更優(yōu)越的體驗(yàn),,高分辨率音頻將聽覺享受提升到新的水平,。豐富的集成特性、硬件加速功能和簡(jiǎn)單的軟件條款,,簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的工作,,縮減開發(fā)成本,加快產(chǎn)品上市,。LC823450相關(guān)技術(shù)文檔,,包括應(yīng)用注釋、評(píng)估板使用手冊(cè),、物料單及電路原理圖等可于http://www.onsemi.cn/PowerSolutions/product.do?id=LC823450下載,。


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