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。
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
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。