帶有USB接口的16位立體聲數模轉換器PCM2702

3 工作原理

圖2所示是PCM2702的組成框圖,各部分工作原理如下：

3.1 USB接口

該USB接口符合串行共用總線(xiàn)修訂版1.0版標準。

控制信號和音頻數據信號均通過(guò)D+（6腳）和D-（7腳）送入PCM2702中心。所有數據都以全速輸入或輸出。USB總電源VBUS（8腳）和USB數字地DGNDU（9腳）均與USB總線(xiàn)相連,由于VBUS僅用來(lái)分離芯片與USB總線(xiàn)的連接,所以VBUS不消耗USB總線(xiàn)電源功率。表3是USB接口的有關(guān)信息。

表3 USB接口信息

3.2 元件結構

圖3是USB音頻功能邏輯框圖,PCM2702有兩個(gè)接口,每一個(gè)接口都由一些可供選擇的設置組成。接口#0有一個(gè)備選設置,備選設置#0是一標準的音頻控制接品,該接口有一個(gè)端口。PCM2702有一下列三個(gè)端口,輸入端口（IT）、輸出端口）OT）和功能單元（FU）。輸入端口定義為“USB”數據流（端口類(lèi)型0×0101）,輸入端口可以接2個(gè)通道的音頻流,這2個(gè)通道分別可作為音頻流的左右聲道的壓縮數據傳輸通道。輸出端口為“揚聲器”端口（端口類(lèi)型0×0301。）

功能控制單元支持音量控制和靜音控制功能。內建的數字音量控制電位器可根據音頻級別的具體要求以步進(jìn)量為1.0dB在0.0dB～64.0dB之間進(jìn)行調節。每個(gè)聲道可獨立設置,同時(shí)也支持主音量控制,內建的數字靜音控制器也可以根據音頻等級的具體要求進(jìn)行操作,以支持主靜音控制,但不支持單獨的聲道進(jìn)行調節控制。

接口#1有3個(gè)可選擇的設置：#0備選設置是零帶寬設置;#1設置是16位立體聲設置,它是一個(gè)可操作性設置;#2設置是16位單聲道設置,也是一個(gè)可操作性設置。PCM2702有兩個(gè)終端,即：控制終端（EP#0）和同步音頻數據流終端（EP#2）?？刂平K端是默認終端,常用來(lái)根據標準USB需求和USB音頻等級的具體需求對PCM2702的所有功能進(jìn)行控制。同步音頻數據流終端是音頻吸收終端,它接收來(lái)自PCM的音頻數據流和接收重配的傳輸模式。

3.3 時(shí)鐘和重置電路

PCM2702需要一個(gè)12MHz（±500ppm）的時(shí)鐘來(lái)協(xié)調USB和音頻功能控制部分的工作。該時(shí)鐘信號可由內部集成的12MHz晶振提供,也可以及XTI（腳1）輸入12MHz內部時(shí)鐘信號（如圖4所示）,12MHx晶體諧振器與一個(gè)1MΩ電阻和兩個(gè)小電容一起連至XTI和XTO,電容值的大小取決于具體的晶體諧振器的負載。如果使用內部時(shí)鐘則應從XTI輸入,而且XTO必須懸空,XTI腳時(shí)鐘信號的邏輯電平為+3.3V,而不是5V。圖5是外部12MHz時(shí)鐘連接電路。

PCM2702包含一個(gè)內部電源接通恢復電路。當VDD電平大于2.0V時(shí),該電路將自動(dòng)恢復起始數字邏輯電平,整個(gè)過(guò)程大約需要350μs。為確保接電時(shí)序的正常工作,VDD電壓必須在10ms內升至2.0V。

3.4 接口時(shí)序

● 電源接通,連接和回放時(shí)序

當電路完成起始電平的恢復并在USB總線(xiàn)接通后,PCM2702設置準備完畢。當建立和USB總線(xiàn)的連接后,PCM2702準備接收USB音頻數據。在等待音頻數據送來(lái)時(shí),模擬輸出設置為雙零點(diǎn)零標志,ZERO（腳12）為高電平。

當接收到音頻數據后,PCM2702將第一批數據包（含1ms的音頻數據）存貯到一個(gè)內部存貯器中,當檢測到頭幀后,PCM2702開(kāi)始回放。

●播放停止和分離時(shí)序

當主機完成或停止音頻回放時(shí),PCM將在最后傳輸的音頻數據接收后停止播放,PCM2702的播放停止和分離時(shí)序如圖6所示。

3.5 PLYBCK、SSPND和ZERO標志

PLYBCK、SSPND和ZERO標志定義如下：

PLYBCK：當PCM音頻輸入數據正在播放時(shí),PLYBCK（腳10）為低電平效;

SSPND：USB接口處于掛起狀態(tài)時(shí),SSPND（腳11）低電平有效。

ZERO：如果PCM音頻輸入數據持續102個(gè)采樣周期為0,則進(jìn)入ZERO狀態(tài)。ZERO（腳12）為高電平有效。

4 應用

PCM2702可用于標準的獨立USB音頻揚聲器、CRT/LCD一體化USB音頻場(chǎng)聲器,USB音頻放大器等各種USB音頻設備中。圖7為種PCM2702的典型應用電路。