飞思卡尔MC9328MXl的Audio CODEC硬件接口电路

基本原理

数字音频信号和模拟音频信号

声音的本质是波，人能听到声音的频率在20Hz～20kHz之间。数字音频信号是对模拟信号的一种量化(如图11.13所示)，典型的方法是对时间坐标按相等的时间间隔采样，对振幅做量化。单位时间内的采样次数称为采样频率。这样一段声波就可以被数字化后变成一串数值，每个数值对应相应抽样点的振幅值，按顺序将这些数字排列起来就是数字音频信号了。这是ADC(模拟一数字转换)过程。DAC(数字一模拟转换)过程相反，将连续的数字按采样的频率顺序转换成对应的电压。音频ADC／DAC相当于录音(音频ADC)和放音(音频DAC)。放音是数字音频信号转换成模拟音频信号，并最终转换成计算机可以处理的通用音频文件格式。

2．IIS总线

EMOTION ARM9 Linux开发系统数字音频接口模块由IIS(Inter-．IC Sound)音频总线接口和一个24位高质量立体声音频编解码器CODEC CS4340组成。IIS总线是近年出现的一种面向多媒体计算机的音频总线。该总线专门用于音频设备之间的数据传输，为数字立体声提供了一个序列连接至标准编解码器。

MC9328MXl内置了一个IIS总线控制器。该控制器能实现一个外部8位／16位立体声音频CODEC IC接口，支持：IIS总线数据格式



IIS总线控制器结构如图ll一14所示。

两个3位预取器(IPSR)：一个(IPSRl_A)用于产生IIS总线接口的主时钟；一个(1IPSR—B)用做外部CODEC时钟发生器。

16字节FIFO：在发送数据时，数据被写进TXFIFO在接收数据时，数据从：RXFIFO中读取。

主IISCK产生器(SCI。：KG)：在主模式，由主时钟产生串行位时钟。

通道产生器和状态机(CHNC)：IISCI_，K和IISI_，RCK由通道状态机产生并控制。

16位移位寄存器(SFIR)：在发送数据时，并行数据经由SFIR变成串行数据输出；在接收数据时，串行数据由SFTR转变成并行数据。CS4340是音频编解码器CODEC用于实现模拟音频信号的采集(音频A／D)和数字音频信号的模拟输出(D／A)，并通过IIS数字音频接口，实现音频信号的数字化处理。

CS4340的管脚如图11一15所示，CS4340接口原理图如图11一16所示。



CS4340其输出通过音频运算放大器LM4808(应用电路如图11-17所示)，可提供250mW立体声驱动耳机和单声道驱动扬声器输出。



2.接口电路

音频解码原理框图如图11．18所示。音频解码接口电路如图11一19所示。







音频流数据在SC[。K同步下从SDATA引脚输入，同时LRCK的高低变化标识了对应的音频流数据是属于左右声道中的哪一个。

CS4340按组(一组音频数据包含左声道数据和右声道数据)转换，然后通过左右声道输出。