哈哈,終于來到接口部件/電路了,這一章我會帶大家總結(jié)一下這幾個接口:音頻接口、USB、網(wǎng)絡(luò)、顯示接口,內(nèi)容較多,篇幅夠嗆,大家要有耐心哦:)
1、好聲音,窩來造——看看音頻接口
數(shù)字音頻數(shù)據(jù)傳輸現(xiàn)在有許多標準。很多格式都可以用于在同一塊PCB上實現(xiàn)IC間的通信,如I2S(IC間音頻)、TDM(時分復(fù)用)和PDM(脈沖分時復(fù)用)等格式。其它音頻格式則主要面向不同印刷電路板之間通過電纜的數(shù)據(jù)連接,如S/PDIF和以太AVB。
另外還有AC97音頻接口。
嵌入式音頻接口電路,涉及音頻coder的選擇,最重要的是要選擇和你的SOC處理器相匹配的數(shù)字音頻IC(組件),如選擇了數(shù)字接口不匹配的音頻組件,則會不必要地使系統(tǒng)設(shè)計變得更加復(fù)雜,增加硬件成本。
對于常見的數(shù)字音頻接口我們來捋一遍吧:
1)I2S:IC之間音頻(12S)是用于集成電路之間音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畛R姅?shù)字音頻格式。飛利浦半導(dǎo)體(即現(xiàn)在的恩智浦半導(dǎo)體)于1986年推出了12S標準。1996年對該格式進行了修訂。該接口首次廣泛應(yīng)用于CD播放器的設(shè)計,現(xiàn)在幾乎在涉及集成電路間數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任何應(yīng)用上都可以看到該接口。多數(shù)音頻ADC、DAC、DSP,與采樣速率轉(zhuǎn)換器,以及一些微控制器都帶有I2S接口。
I2S是音頻數(shù)字化后數(shù)據(jù)排列的一種格式,說傳輸?shù)木褪荘CM,支持單聲道和立體聲。PCM是一個通稱、混稱,I2S是對原始PCM進行數(shù)據(jù)排序處理,本質(zhì)就是PCM,可以說I2S是PCM的子集。
PCM:PCM(PCM-clock、PCM-sync、PCM-in、PCM-out)脈沖編碼調(diào)制,模擬語音信號經(jīng)過采樣量化以及一定數(shù)據(jù)排列就是PCM了。理論上可以傳輸單聲道,雙聲道立體聲和多聲道。是數(shù)字音頻的raw data。
2)TDM:有些IC支持使用一個公共時鐘的多路I2S數(shù)據(jù)輸入或輸出,但這樣的方法顯然會增加數(shù)據(jù)傳輸所需要的管腳數(shù)量。當同一個數(shù)據(jù)線上傳輸兩個以上通道的數(shù)據(jù)時,就要使用TDM格式。TDM數(shù)據(jù)流可以承載多達16通道的數(shù)據(jù),并有一個類似于I2S的數(shù)據(jù)/時鐘結(jié)構(gòu)。
TDM常用于多個源饋入一個輸入端,或單源驅(qū)動多只器件的系統(tǒng)。在前一種情況下,(多源饋入一個輸入端),每個TDM源共享一個公共的數(shù)據(jù)總線。該信源必須配置為在其適用通道期間才驅(qū)動總線,而當其它器件在驅(qū)動其它總線時,其驅(qū)動器要置為三態(tài)。
TDM接口還沒出現(xiàn)類似飛利浦I2S的其他標準,因此,很多IC都有著自己略微不同的TDM實現(xiàn)方法。
嵌入式設(shè)備中我還沒有遇見過使用TDM接口的產(chǎn)品,使用率比較少。
3)PDM:PDM數(shù)據(jù)連接在手機和平板電腦等便攜音頻應(yīng)用上方面變得越來越普遍。PDM在尺寸受限應(yīng)用中優(yōu)勢明顯,因為它可以將音頻信號的布放圍繞LCD顯示屏等高噪聲電路,而不必處理模擬音頻信號可能面臨的干擾問題。
基于PDM的架構(gòu)不同于I2S和TDM之處是,抽取濾波器是不在發(fā)送IC中,而是位于接收IC中。源輸出是原始的高采樣率調(diào)制數(shù)據(jù),如Sigma-Delta調(diào)制器的輸出,而不是像I2S中那樣的抽取數(shù)據(jù)。基于PDM的架構(gòu)減少了源器件的復(fù)雜性,通常會利用已經(jīng)存在于編解碼器ADC中的抽取濾波器。
I2S、TDM與PDM音頻接口各有其優(yōu)點與最適合的應(yīng)用。隨著更多音頻IC從模擬接口轉(zhuǎn)向數(shù)字接口,PM們需要了解哪種接口最適合于自己的特定設(shè)計。
對音頻接口更多了解可以看看下面的鏈接:
用于音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)某R奍C間數(shù)字接口
http://www.ednchina.com/ART_8800509682_11_35485_AN_3a9f2c9b_3.HTM
TDM格式介紹 - 音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)某R奍C間數(shù)字接口介紹
http://www.elecfans.com/video/yinpinjishu/20121210301406_2.html
I2S PCM溫故知新
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4d5768e801000apo.html
4)AC97:AC'97(Audio Codec 1997)是以Intel為首的五個PC廠商Intel、Creative Labs、NS、Analog Device與Yamaha共同提出的規(guī)格標準。與PCM和I2S不同,AC'97不只是一種數(shù)據(jù)格式,用于音頻編碼的內(nèi)部架構(gòu)規(guī)格,它還具有控制功能。
與具有分離控制接口的I2S方案相比,AC'97明顯減少了整體管腳數(shù)。一般來說,AC'97編解碼器采用TQFP48封裝。
說幾個我接觸過的案例吧:
1)龍芯1C音頻方案:
因為龍芯1C芯片集成了AC97控制器模塊,所以,通常其使用的外圍音頻接口電路需要選擇匹配的AC97 codec(編解碼)芯片,多數(shù)選擇臺灣瑞昱(REALTEK)的音頻編解碼芯片,依據(jù)性能,可選的類似型號還是挺多的。
2)TCC8902芯片音頻電路
因為使用TCC8902的產(chǎn)品,對成本要求嚴格,因為8902的音頻接口是I2S的,所以在硬件工程師的篩選下,我們使用了一款型號為WM8731的codec芯片。當然,如果對音質(zhì)要求較高,也可以選擇REALTEK、TI或者PHILIPS的codec芯片。
接下來會有。。。。。。
2、網(wǎng)卡和網(wǎng)口
3、顯示接口
4、USB接口