Сайт радиолюбителей Республики Коми.
Декодеры звуковых сигналов формата MPEG 2.5 LAYER III STA013/013B/013T.
На главную Главная

Микросхема STA013 представляет собой полностью интегрированный универсальный декодер потоков MPEG Layer III Audio спецификаций MPEG 1, MPEG 2 и MPEG 2.5.

Общие сведения

Приведем основныефункции микросхемы. Полная поддержка следующих форматов сжатого звукового сигнала:

  • Layer III в стандартах ISO/IEC 11172-3 (MPEG 1 Audio) и ISO/IEC 13818-3.2 (MPEG 2 Audio);
  • потоков с низкой частотой дискретизации, известных как MPEG 2.5;
  • потоков Layer III в режимах "Стерео", "Два канала", "Один канал" (моно).

Кроме того, микросхема обеспечивает и имеет:

  • поддержку всех стандартных частот дискретизации для MPEG 1 и MPEG 2 плюс расширенный набор частот для MPEG 2.5: 48; 44,1; 32; 24; 22,05; 16; 12; 11,025 и 8 кГц;
  • поддержку потока MPEG 2.5 Layer III со скоростями кодирования от 8 до 320 Кбит/с;
  • программное управление коммутацией каналов в выходном сигнале;
  • цифровое управление уровнем выходного сигнала;
  • цифровое управление уровнем низких и высоких частот в выходном сигнале (регулировка тембра);
  • работу последовательного интерфейса для данных;
  • поддержку программно-управляемого формата данных для выходного последовательного интерфейса (PCM);
  • низкое энергопотребление (85 мВт при питающем напряжении 2,4В и максимальной частоте дискретизации сигнала);
  • проверку целостности входных данных (CRC) и обнаружение ошибок синхронизации входного потока с возможностью регистрации этих ошибок внешним контроллером.

Управление микросхемой осуществляется по шине I2C. К микросхеме могут быть подключены внешние кварцевые резонаторы с частотами 10, 14,31818 и 14,7456 МГц (возможна поддержка и других частот, но для этого потребуется соответствующая версия внутреннего программного обеспечения (firmware). Основная сфера применения микросхемы - аудиотехника с поддержкой формата MP3:

  • CD-плееры,
  • MP3-плееры,
  • Музыкальные центры.
Низкое напряжение питания и малое потребление энергии делает эту микросхему особенно удобной для применения в переносимых и портативных аппаратах. Также микросхема может применяться в компьютерных звуковых картах для воспроизведения звука в формате MP3 без участия центрального процессора. Основные характеристики микросхемы приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Характеристики

Значение

Напряжение питания микросхемы, В

2,1…3,6

Рассеиваемая мощность, мВт: \ при частоте дискретизации 24 кГц\32 кГц\48 кГц

\76\79\85

Рабочий интервал температур, oC

–20…+125

Диапазон регулирования уровня выходного сигнала, дБ

–96…0

Шаг регулировки уровня выходного сигнала, дБ

1

Диапазон регулировки уровня высоких частот, дБ

–18…+18

Диапазон регулировки уровня низких частот, дБ

–18…+18

Шаг регулирования уровня частот (высоких и низких), дБ

1,5

Длительность сигнала сброса (RESET), мкс

не менее 0,1

Основные подсистемы микросхемы STA013

Структурная схема микросхемы приведена рис.1. Входной последовательный интерфейс служит для приема потока входных данных от внешнего источника. Порядок передачи битов- старший бит передаваемых байтов передается первым. Данные принимаются по входу SDI и синхронизируются по изменению уровня сигнала на входе SCKR. Настройка синхронизации (прием данных по фронту или спаду импульса) осуществляется программно. Низкий уровень на входе BIT_EN запрещает прием данных входным интерфейсом.

Синтезатор частот и модуль синхронизации служат для генерации тактовых сигналов для вычислительного ядра микросхемы и для выходного аудиоинтерфейса. Частоты дискретизации выходного сигнала получаются делением частоты передискретизации OCLK на программно заданный коэффициент. Синтезатор частот может генерировать выходные сигналы для управления большинством из распространенных микросхем ЦАП.

Рис.1.

Выходной последовательный интерфейс служит для вывода декодированных звуковых данных в формате PCM. Данные передаются по линии SDO и синхронизированы тактовым сигналом на выходе SCKT. Настройка синхронизации (передача данных по фронту или спаду импульса) осуществляется программно. Уровень сигнала на выходе LRCKT указывает канал (левый/правый), для которого передается слово данных.

Точность представления сигнала может быть выбрана программно из четырех значений: 16, 18, 20 или 24 бита. При выборе точности представления 16 бит за один период сигнала LRCKT передается 32 бита данных. Если же выбрана точность представления 18, 20 или 24 бита, то за один период сигнала LRCKT передаются 64 бита данных. Формат передаваемых данных управляется программно, что позволяет подключить к микросхеме множество различных типов внешних ЦАП, поддерживающих последовательный протокол передачи данных.

Интерфейс I2C служит для управления режимами работы микросхемы посредством внешнего микроконтроллера, а также для получения информации о текущем состоянии модулей микросхемы. Все регулировочные параметры микросхемы записаны во внутренние регистры и доступны для записи по шине I2C. Вычислительное ядро микросхемы представляет собой высокопроизводительный цифровой сигнальный процессор (DSP), обеспечивающий декодирование звукового потока формата MP3, цифровую фильтрацию сигнала, а также управление модулем синхронизации микросхемы.

Режимы работы микросхемы

Микросхема STA013 может работать в двух режимах - Multimedia Mode (MM) или Broadcast Mode (далее BM). В режиме MM входным потоком данных управляет сама микросхема STA013 посредством изменения уровня сигнала на выходе DATA_REQ. Активный сигнал на этом выходе указывает внешнему источнику на необходимость передавать данные микросхеме STA013.

При работе в этом режиме вывод SRC_INT должен быть соединен с источником питания. В режиме BM входным потоком данных полностью управляет источник данных. В случае несовпадения реальной скорости потока входных данных и заданной номинальной скорости микросхема STA013 обеспечивает необходимую внутреннюю синхронизацию автоматически. Режим BM в основном требуется для работы микросхемы в носимых или портативных устройствах.

Рис.2.

Цоколевка микросхемы для каждого из вариантов исполнения приведена на рис. 2. Микросхема STA013 может работать в двух режимах- Multimedia Mode (MM) или Broadcast Mode (далее BM). В режиме MM входным потоком данных управляет сама микросхема STA013 посредством изменения уровня сигнала на выходе DATA_REQ. Активный сигнал на этом выходе указывает внешнему источнику на необходимость передавать данные микросхеме STA013.

Рис.3.

Схема включения микросхемы на рис. 3 и 4. При работе в этом режиме вывод SRC_INT должен быть соединен с источником питания. В режиме BM входным потоком данных полностью управляет источник данных. В случае несовпадения реальной скорости потока входных данных и заданной номинальной скорости микросхема STA013 обеспечивает необходимую внутреннюю синхронизацию автоматически. Режим BM в основном требуется для работы микросхемы в носимых или портативных устройствах.

Рис.4.

Назначение выводов микросхемы приведено в таблице 2.

Таблица 2.

Номер вывода

Обозначение

Описание

Корпус SO8

Корпус TQFP44

Корпус LBGA64

1

29

B5

VDD_1

Напряжение питания

2

30

B4

VSS_1

Общий провод

3

31

A4

SDA

Вход/выход. Линия данных шины I2C

4

32

B3

SCL

Вход. Тактовый сигнал шины I2C

5

34

A1

SDI

Вход. Линия данных входного последовательного интерфейса

6

36

B2

SCKR

Вход. Тактовый сигнал входного последовательного интерфейса

7

38

D4

BIT_EN

Вход. Сигнал достоверности входных данных

8

40

D1

SRC_INT

Вход. Сигнал прерывания от источника входных данных

9

42

E2

SDO

Выход. Линия данных выходного последовательного интерфейса (декодированные данные в формате PCM)

10

44

F2

SCKT

Выход. Тактовый сигнал выходного последовательного интерфейса

11

2

H1

LRCKT

Выход. Тактовый сигнал данных канала (левый/правый)

12

3

H3

OCLK

Вход/выход. Тактовый сигнал передискретизации для внешнего ЦАП

13

5

F3

VSS_2

Общий провод

14

6

E4

VDD_2

Напряжение питания

15

7

G4

VSS_3

Общий провод

16

8

G5

VDD_3

Напряжение питания

17

10

F5

PVDD

Напряжение питания синтезатора частот

18

11

G6

PVSS

Общий провод синтезатора частот

19

12

G7

FILT

Выход. Фильтр выходного синхросигнала

20

13

G8

XTO

Выход. Подключение кварцевого резонатора

21

15

F7

XTI

Вход. Подключение кварцевого резонатора

22

19

E7

VSS_4

Общий провод

23

21

C8

VDD_4

Напряжение питания

24

22

D7

TESTEN

Вход. Включение тестового режима

25

24

A7

SCANEN

Вход

26

25

B6

RESET

Вход. Сигнал аппаратного сброса

27

26

A5

VSS_5

Общий провод

28

27

C5

OUT_CLK/DATA_REQ

Тактовый сигнал выходного буфера / Сигнал запроса данных

В. Зайцев

РС8-2004

http://www.remserv.ru

На главную Главная
Rambler's Top100 Rambler's Top100 Рейтинг ресурсов УралWeb
Hosted by uCoz