Cortex-M0的USB接口在智能手機底座音響中的應用

兩組I2C控制器，I2C為雙線(xiàn)，雙向串行總線(xiàn)，通過(guò)簡(jiǎn)單有效的連線(xiàn)方式實(shí)現器件間的數據交換。I2C標準是多主機總線(xiàn)，包括沖突檢測和仲裁以防止在兩個(gè)或多個(gè)主機試圖同時(shí)控制總線(xiàn)時(shí)發(fā)生的數據損壞。這樣MCU在對音頻解碼器和加密芯片等外部設備作控制。SPI接口可以外接如液晶顯示屏等需要SPI通訊的外部設備。集成了UART，PS/2，GPIO等接口更豐富了用戶(hù)的需求。

MUC集成的時(shí)鐘控制器為整個(gè)芯片提供時(shí)鐘源，包括系統時(shí)鐘和所有外圍設備時(shí)鐘。其中一個(gè)外部 4~24 MHz 高速晶振可以為USB等接口提供時(shí)鐘源，一個(gè)22.1184MHz內部時(shí)鐘可以應用到UART接口傳輸的時(shí)鐘。另外還有一個(gè)內部 10 KHz 低速振蕩器。因此，該MCU對于工作時(shí)鐘的設定，提供了很大的靈活性。

該控制器還通過(guò)單獨的時(shí)鐘關(guān)或開(kāi)、時(shí)鐘源選擇和分頻器來(lái)進(jìn)行功耗控制。CPU使能PWR_DOWN_EN位后，Cortex-M0 內核執行WFI指令，芯片將進(jìn)入掉電模式。等喚醒中斷發(fā)生，將退出掉電模式。在掉電模式下，時(shí)鐘控制器關(guān)閉外部 4~24 MHz 高速晶振和內部 22.1184 MHz 高速振蕩器，以降低整個(gè)系統的功耗。

根據這個(gè)MCU的資源我們可以搭建起一個(gè)的底座音響基本的系統。

首先，協(xié)議認證。協(xié)議數據通過(guò)MCU的USB輸入后轉到I2C傳送到解碼芯片解密后再由USB送回到上位機認證，通過(guò)了認證就可以進(jìn)行下一步的音頻傳輸。

USB輸入的數字音頻數據PCM碼發(fā)送到NUC123 USB的512字節的SRAM中，通過(guò)PDMA1搬送到了系統的SRAM，再通過(guò)PDMA2把PCM碼搬動(dòng)到I2S的緩存中，再通過(guò)I2S傳輸到音頻解碼器進(jìn)行播放。系統SRAM達到20K字節，有足夠的空間做音頻同步或音頻數據的運算等等。由于系統集成有6通道的PDMA，極大提升了音頻同步傳輸的效率。通過(guò)上位機指定的HID協(xié)議，用MCU的GPIO接口設計相關(guān)按鍵，將上位機指定命令字符發(fā)送到上位機，實(shí)現播放器控制等功能。

這樣一個(gè)低功耗的高性?xún)r(jià)比的底座音響平臺就搭建起來(lái)了，根據不同需要可以選擇不同的音頻解碼器、功放、箱體和喇叭，一個(gè)簡(jiǎn)單的底座音響就設計完成了。MCU還有很多空閑的接口，可以根據不同的要求，增加相關(guān)的功能，如藍牙通訊、液晶顯示、紅外遙控…這就需要消費者和設計師的想象力了。