TLC320AIC23在音频处理中的应用
摘要:介绍了高性能立体声音频编解码芯片TLV320AIC23的基本特点、性能以及使用方法,并结合DSP芯片TMS320VC5509与音频CODEC芯片TLV320AIC23的接口设计,详细阐述了如何通过I2C总线对TLV320AIC23进行初始化设置的过程以及如何根据TLV320AIC23的特点对DSP的串口进行设计等一系列问题。
关键词:DSP音频处理编解码
1 TLV320AIC23芯片简介
TLV320AIC23是TI公司生产的一种高性能立体声音频编解码器该芯片同时高度集成了模拟电路功能。TLV320AIC23中的模数与数模转换器使用了多比特sigma-delta工艺,并在内部集成了高采样率的数字内插滤波器。该器件的数字传输字长可以是16、20、24、32Bit,它支持8~96kHz的采样率。模数转换器的sigma-delta调制器决定了其三阶多比特结构,这种结构在采样率为96kHz的情况下,能够达到90dB信噪比,从而可在小型低功耗设计中实现高保真录音。同样在数模转换器中的二阶多比特结构还可在采样率为96kHz的情况下使信躁比达到100dB,从而使得高质量的数字音频回放成为可能。该芯片在回放中的功率消耗小于23mW。因此,对于可移动的数字音频播放和录音使用中的模拟输入输出等应用系统,TLV320AIC23无疑是十分理想的选择。该芯片主要有如下特性:
●是一种高性能的立体声编解码器;
●通过软件控制能与TI的MCBSP相兼容;
●音频数据可以通过与TI MCBSP相兼容的可编程音频接口输入输出;
●内部集成了驻极体话筒的偏置电压和缓冲器;
●带有立体声线路输入;
●具有模数转换器的多种输入(立体声线路输入和麦克风输入);
●具有立体声线路输出;
●内含静音功能的模拟音量控制功能;
●带有高效率线性耳机放大器;
●在总的软件控制下,电源可弹性管理;
●采用工业级最小封装;
●适合于可移动固态音频播放器录音器。
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2 TLV320AIC23的使用
2.1 控制接口
TLV320AIC23有许多可编程特性。可通过控制接口来编辑该器件的控制寄存器,而且能够编译SPI、I2C两种规格的接口(见表1)。该器件的模式终端状态决定了控制接口的形式。这个模式管脚必须连接到需要的电平。
表1 SPI和I2C接口控制
MODE | 接口 |
0 | I2C |
1 | SPI |
表2 寄存器控制模式
地 址 | 寄 存 器 |
0000000 | 左输入声道音量控制 |
0000001 | 右输入声道音量控制 |
0000010 | 耳机左入声道音量控制 |
0000011 | 耳机右入声道音量控制 |
0000100 | 模拟音频路径控制 |
0000101 | 数字音频路径控制 |
0000110 | 电源控制 |
0000111 | 数字音频接口格式 |
0001000 | 采样率控制 |
0001001 | 数字接口激活 |
0001111 | 复位寄存器 |
2.2 控制寄存器的使用
TLV320AIC23用表2所列的寄存器来控制芯片的工作模式。
设计时,可以通过数据的串行传输来控制TLV320AIC23。这串数据的前半部分用于控制寄存器的地址,接下来的部分对应于该寄存器所要写入的值。对于这种串行传输的控制数据,可以分为两个8Bit进行处理。考虑到实际情况,使用汇编语言既直观又方便,因此,对于I2C写入模块,可使用汇编语言。下面是以DSP TMS320VC5509芯片为例列出的通过汇编语言对TLV320AIC23的控制寄存器进行设置的具体代码:
.data; TLV320AIC23 控制寄存器数据
Register0
.word 0x01;控制地址:0000000
.word 0x17;控制数据:左声道输入音量控制0dB,开启左右声道同步更新
Register1
.word 0x03;控制地址:0000001
.word 0x17;控制数据:右声道输入音量控制0dB,开启左右声道同步更新
Register2
.word 0x05;控制地址:0000010
.word 0xff;控制数据:左耳机输出音量控制+6dB,开启左右耳机声道同步更新
Register3
.word 0x07;控制地址:0000011
.word 0xff;控制数据:右耳机输出音量控制+6dB,开启右左耳机声道同步更新
Register4
.word 0x08;控制地址:0000100
.word 0x14;控制数据:关闭旁路直通,输入选用Microphone,使DAC处于有效状态
Register5
.word 0x0a;控制地址:0000101
.word 0x05;控制数据:数字音频通道选用ADC高通滤波器,关闭DAC软静音
Register6
.word 0x0c;控制地址:0000110
.word 0x01;控制数据:开启ADC、DAC,开启Mi-crophone输入端,关闭Line输入端
Register7
.word 0x0e;控制地址:0000111
.word 0x53;控制数据:DSP数字接口格式,芯片采用主式,数据字长16bit,LRP=1
Register8
.word 0x10;控制地址:0001000
.word 0x2