隨著電腦、網(wǎng)絡(luò)及數(shù)碼產(chǎn)品普及,大量的儲(chǔ)存卡及U盤使得人們很容易通過互聯(lián)網(wǎng)獲得MP3/WMA格式的歌曲;一種專門播放此類音樂的產(chǎn)品無機(jī)芯MP3迷你播放器應(yīng)運(yùn)而生,把人們隨時(shí)隨地享受音樂的需求發(fā)揮到極致。面向此類無機(jī)芯市場(chǎng)應(yīng)用,山景集成電路公司研發(fā)出AU7845系列芯片。該芯片的功能包括:支持U盤和SD/MMC卡, 支持MP3/WMA 雙解碼;內(nèi)置RTC模塊,支持時(shí)鐘,鬧鐘功能,支持RTC模塊獨(dú)立供電;內(nèi)置4通道 10位ADC;芯片內(nèi)置64KB OTP ROM及支持外部flash實(shí)現(xiàn)固件在線升級(jí);內(nèi)置高性能的音頻DAC,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻輸出;內(nèi)置11種音效功能,方便不同風(fēng)格的愛好要求;內(nèi)置增強(qiáng)型8051內(nèi)核MCU,方便客戶通過軟件的應(yīng)用層進(jìn)行第二次開發(fā);內(nèi)置IR解碼,支持NEC、TOSHIBA和 SANYO格式碼。
下圖是采用AU7845設(shè)計(jì)的迷你音響(BOOMBOX)產(chǎn)品內(nèi)部框圖,是山景為國(guó)內(nèi)某品牌BOOMBOX設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品。整個(gè)方案采用AU7845單芯片設(shè)計(jì),控制周邊所有模塊的工作,由于芯片采用51內(nèi)核,軟件易于上手,硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,成本低,整機(jī)實(shí)現(xiàn)以下功能:支持MP3、WMA解碼;通過IPOD DOCKING和IPOD解碼芯片可實(shí)現(xiàn)IPOD的所有控制,包括IPOD視頻解碼;支持FM收音接收;支持兩個(gè)完全獨(dú)立鬧鐘,帶貪睡功能,支持所有音源和 “BB聲”作為鬧鐘聲音;支持外部音樂輸入;支持所有音源電子音量和EQ控制;段碼LCD顯示。所有操作和狀態(tài)一目了然,并支持遙控控制,整機(jī)性價(jià)比高,并已通過相關(guān)的EMC等認(rèn)證。各功能模塊設(shè)計(jì)如下:
> 解碼部分采用山景主芯片AU7845設(shè)計(jì),為市面上同類芯片性價(jià)比較高的解決方案。該方案功耗低、無發(fā)熱;MP3播放音質(zhì)在信噪比方面可達(dá)65dB以上;頻響平坦;同時(shí)支持MP3、WMA文件格式;內(nèi)置USB、SD(MMC)接口。
> 鬧鐘采用內(nèi)置RTC,采用可充式鈕扣電池供電,可在斷電時(shí)保持時(shí)鐘正常計(jì)時(shí),采用完全獨(dú)立的雙鬧鐘設(shè)計(jì),每個(gè)鬧鐘可獨(dú)立設(shè)置響鈴時(shí)間、響鈴音源、貪睡時(shí)間;這部分是設(shè)計(jì)的重點(diǎn),客戶最關(guān)心的就是此部分的功能,功能初步看來比較簡(jiǎn)單,使設(shè)計(jì)之初容易忽略,導(dǎo)致后期修改非常的麻煩,主要體現(xiàn)在,系統(tǒng)工作有“USB、SD、FM、IPOD、AUX”五種播放模式和待機(jī)模式,響鈴的音源則在五種播放模式外還有“BB聲(此方案采用軟件模擬BB聲)”,在播放模式和待機(jī)模式,音源的選擇中,有很多種不同的組合需要處理。此外,在響鈴時(shí),當(dāng)前狀態(tài)的處理,還有響鈴聲音由小變大的控制,最大音量的限制,響鈴過程中對(duì)按鍵的響應(yīng),雙鬧鈴時(shí)間設(shè)置沖突,包括貪睡時(shí)間(snooze)沖突處理,最后是顯示內(nèi)容的處理。
> IPOD部分,目前常用做法是獨(dú)立采用一個(gè)芯片負(fù)責(zé)與IPOD、解碼芯片的通信,這會(huì)增加芯片之間的相互聯(lián)系,使設(shè)計(jì)復(fù)雜化,而我們的方案只需要一個(gè)IPOD底座和一個(gè)IPOD視頻解碼IC,不需要額外的芯片,完全采用AU7845作為連接IPOD和解碼IC之間的橋梁,減少了芯片成本,系統(tǒng)更為可靠,主要的難點(diǎn)在于對(duì)IPOD的數(shù)據(jù)接收方面,不同版本的IPOD發(fā)送數(shù)據(jù)格式不一致,特別是新版IPOD發(fā)送數(shù)據(jù)為不間斷連續(xù)發(fā)送,在這過程中,需要注意,在接收IPOD數(shù)據(jù)中優(yōu)先處理如果芯片處理其它的事件,容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失情況,使得驗(yàn)證不通過,在設(shè)計(jì)中。
> 收音部分選用的是SI4702芯片,在業(yè)內(nèi)知名度較高,配合 AU7845芯片主控時(shí),通過軟件需配置AU7845工作為降頻模式,以便減少對(duì)FM的干擾,提高FM接收靈敏度,同時(shí)也可降低產(chǎn)品的EMI輻射,此方案中采用了4分頻,可同時(shí)兼顧系統(tǒng)響應(yīng)速度和減少EMI的輻射.
> 供電部分,由于需要達(dá)到綠色環(huán)保要求,整機(jī)的功耗小于1瓦,不能采用線性變壓器來供電,需要采用開關(guān)電源配合低靜態(tài)電流的LDO(線性穩(wěn)壓器),在待機(jī)時(shí)把相應(yīng)的模塊供電斷開,只保留芯片、IPOD座和顯示部分的供電,保留IPOD座的供電,主要是用來在待機(jī)模式下可以給IPOD充電,同時(shí)在軟件方面也需要做一定的處理,由于用戶在插入IPOD時(shí),有可能是開機(jī)的,所以在待機(jī)的模式下,需要定時(shí)的對(duì)IPOD座發(fā)送關(guān)機(jī)指令,使在此種模式下插入的IPOD處于關(guān)機(jī)充電模式。
> 按鍵部分使用內(nèi)置的ADC作按鍵掃描,減少按鍵連線,內(nèi)置ADC模塊分辨率達(dá)10Bit,精度高,按鍵之間區(qū)分大,按鍵讀入可行靠高;同時(shí)芯片內(nèi)置IR硬件解碼,實(shí)現(xiàn)遙控操作。
> 電子音效IC采用市面上常用的PT2314,支持4路音源輸入,通過AU7845的I2C控制,實(shí)現(xiàn)所有音源的音量和音效控制。
> 顯示為段碼式的藍(lán)底銀色LCD,通用的HT1621 LCD驅(qū)動(dòng)IC,顯示資料詳細(xì),所有狀態(tài)和操作均有相應(yīng)的顯示,人機(jī)界面友好。
> 采用AME專用的復(fù)位芯片AME8500,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定,即使快速的開關(guān)機(jī)也能可靠復(fù)位。
圖:采用AU7845設(shè)計(jì)的迷你音響(BOOMBOX)系統(tǒng)框圖
本文小結(jié)
從以上的設(shè)計(jì)可看出,無機(jī)芯 Mp3 U盤機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,且無活動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu),因而系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面比卡帶機(jī)或CD機(jī)有很大提高。產(chǎn)品生產(chǎn)容易,成本低,也非常容易獲得音源,使得人們享受音樂的成本大為降低;無機(jī)芯 Mp3 U盤機(jī)在功能和性能方面已取代了卡帶機(jī)使卡帶機(jī)慢慢退出市場(chǎng),對(duì)于CD機(jī)方面也由于音源獲取和貯存困難等淡出市場(chǎng),此外,采用山景芯片設(shè)計(jì)的無機(jī)芯 Mp3迷你播放器音質(zhì)可滿足大眾化用戶的需求,由于無機(jī)芯,在外觀設(shè)計(jì)方面更可做到小、巧、美、精,更能滿足現(xiàn)代人追求的精品生活方式,無機(jī)芯 Mp3 U盤機(jī)可成為迷你音響發(fā)展的主流趨勢(shì)。