卡拉OK单片大规模集成电路TC9465F及其应用

2006-05-07 15:50:18来源: 国外电子元器件

单片大规模集成电路,它具有高、低音处理和话筒回声功能,内置ADC和DAC以及静音控制与处理电路。文中介绍了卡拉OK单片LSI的引脚功能和特点,并结合应用电路对TC9465F的工作原理进行了说明。

DSP  传感器  变送器

    东芝公司最近推出的全新型TC9465F,是专为LD/CD唱机、小型组合机和VTR等卡拉OK音响设备设计的单片大规模集成电路(LSI)。TC9465F内置模数转换器(ADC)/数模转换器(DAC)和声场控制、低/高音处理(数字信号处理DSP效果)、话筒回声及静音控制与处理电路,因而具有卡拉OK功能。

1 封装、内部结构及引脚功能

    TC9465F采用QFP44-P-1414-080D封装形式,图1为TC9465F的内部结构框图及其外围电路。

    TC9465F的引脚功能如表1所列。

2 主要特点

    TC9465F的主要特点如下:

    ●内置3通道ADC和2通道DAC;

    ●有3个模拟输入和1个数字立体声输入端口;

    ●有2个模拟输出和1个数字立体声输出端口;

    ●内置64k位(bit)延迟随机存取存储器(RAM);

    ●具有下列多种卡拉OK特殊功能;

    (1)话筒回声或声场控制:延时可变;

    (2)声音消除:从立体声源压缩声音信号;

    (3)双音频源:数字输入和模拟输入,附加左通道(L-ch)和右通道(R-ch);

    (4)声音变化:可根据话筒信号选择输入或不输入及实际消除或不实际声音消除;

    (5)可低/高音控制。

3 工作原理

3.1 操作时钟

    主时钟(输入或振荡XI端)可在786/512/384/265fs四种时钟下由CKS脚选择。DSP计算不涉及主时钟,但DAC工作时钟会通过主时钟改变。DAC采用∑-△调制方法和过取样(oversampling)操作。如果主时钟选择265fs,那么DAC的过取样(oversampling)比为128fs。

3.2 数字音频输入/输出

表1 TC9465F的引脚功能

脚号 符号 I/O 功能 脚号 符号 I/O 功能
1 VDA1 - ADC电压施加端 23 GNDX - 晶体振荡器接地端
2 MICI I 话筒低通滤波器(LPF)输入端 24 VDD1 - 数字电压施加端
3 LPFO1 O 话筒LPF输出端 25 CKS I 主时钟选择端(H:256/384fs;L:512/768fs)
4 VRA1 - ADC参考电压端 26 MCK2 O 1/2分时器输出端
5 AIL I L-ch LPF输入端 27 MCK1 O 振荡器时钟输出端
6 LPFO2 O L-ch LPF输出端 28 SDO O 数字音频数据输出端
7 VRA2 - ADC参考电压端 29 BCKO O 位时钟输出端
8 AIR I R-ch LPF输入端 30 LRCKO O 通道时钟输出端
9 LPFO3 O R-ch线输入LPF输出端 31 SDI I 数字音频数据输入端
10 GNDA1 - ADC地端 32 BCKI I 位时钟输入端
11 L1 I L-ch模拟附加输入端(当开路不用时) 33 LRCKI I 通道时钟输入端
12 L2 0 L-ch数字输入0检测端 34 GND0 - 数字接地端
13 GNDA2 - DAC地端 35 RESET I 复位端(“L”复位激活),接上拉电阻
14 AOL O L-ch DAC输出端 36 IFD I μ-COM I/F数据输入端
15 VR2 - DAC参考电压端 37 IFS I μ-COM I/F数据位移时钟输入端
16 AOR O R-ch DAC输出端 38 IFL I μ-COM I/F 锁存脉冲输入端
17 VDA2 - DAC电压施加端 39 EMP I 去加重滤波器设定端
18 RZ O R-ch数字输入0检测端 40 EXTO O 延时输出端
19 RI I R-ch模拟附加输入端(当开路不用时) 41 TEST I 测试端(通常为“H”);接上拉电阻
20 VOX - 晶体振荡器电压施加端 42 VDD2 - 数字电压施加端
21 XI I 晶体振荡器连接端(256/384/512/786fs) 43 VDL - DRAM的数字电压施加端
22 XO O 晶体振荡器连接端 44 GNDL - DRAM的数字接地端

    TC9465F的数据输入模式如表2所列。表3为TC9465F的数据输出模式。

表2 数据输入模式

SYNM2 SYNM1 IBIT2 IBIT1   格式 BCKI
0 0 0 0


MSB在先16bit 32fs~128fs
0 0 0 1 MSB在先18bit 36fs~128fs
0 0 1 0 MSB在先20bit 40fs~128fs
0 0 1 1 IIS最大20bit 仅64fs
0 1 0 0





MSB在先16bit 32fs
0 1 0 1 不用 32fs
0 1 1 0 不用 32fs
0 1 1 1 不用 32fs
1 0 0 0 MSB在先16bit 48fs
1 0 0 1 MSB在先18bit 48fs
1 0 1 0 MSB在先20bit  48fs
1 0 1 1 不用 48fs
1 1 0 0 MSB在先16bit  64fs
1 1 0 1 MSB在先18bit  64fs
1 1 1 0 MSB在先20bit  64fs
1 1 1 1 IIS最大20bit  64fs

表3 数据输出格式

SYNM2 SYNM1 OBIT2 OBIT1   模式 BCKO
0 0 0 0


MSB在先16bit  64fs
0 0 0 1 MSB在先20bit 64fs
0 0 1 0 IIS 16bit  64fs
0 0 1 1 IIS 16bit 64fs
0 1 0 0





MSB在先16bit  32fs(=BCKI)
0 1 0 1 不用 32fs(=BCKI)
0 1 1 0 IIS 16bit  32fs(=BCKI)
0 1 1 1 不用 32fs(=BCKI)
1 0  0 0 MSB在先16bit  48fs(=BCKI)
1 0 0 1 MSB在先20bit  48fs(=BCKI)
1 0 1 0 IIS 16bit  48fs(=BCKI)
1 0 1 1 IIS 20bit  48fs(=BCKI)
1 1 0  0 MSB在先16bit  64fs(=BCKI)
1 1 0 1 MSB在先20bit  64fs(=BCKI)
1 1 1 0 IIS 16bit  64fs(=BCKI)
1 1 1 1 IIS 20bit  64fs(=BCKI)

3.3 置位

    在电压状态,当RESET是“L”时,可用如下命令进行如下模式的置位:

    ADPD ;ADC下电(power down)。

    ADLIM ;“L”。

    LSM ;数字衰减声音柔和变弱时间选择(H:2倍)。

    RLS ;通道时钟选择(H:LRCK=“L”为L-ch数据)。

    SYNM1,2 ;DATA输入/输出同步时钟选择。

    IBIT1,2 ;输入DATA格式选择。

    OBIT1,2 ;输出DATA模式选择。

    MONO ;MONO DATA输入选择。

    CHS ;在MONO置位上为通道选择,在立体声置位上为零检测置位。

    DSP置位是在RESET端为低(“L”)电平时,用以下命令来实现的。

    DF1,2 ;声场控制(SFC)、话筒回声速率选择。

    VCS ;声音消除特性选择。

    EXTO ;延伸输出端输出数据。

    MUTE ;输出弱音(“H”:弱音,ATT保持置位)。

    CTUP ;声音变化开始时间选择。

    CTDW ;声音变化解除时间选择。

    CEF1 ;“L”。

    CEF2 ;声音变化结果选择。

    EM1,2 ;去加重滤波器选择。

    EMS ;去加重滤波器阻塞选择。

3.4 AD转换器

    TC9465F内置输入L-ch和R-ch AD转换器及麦克风信号输入AD转换器。这转换器能将故意克风输入信号变换成数字信号,而DSP可产生数字回声信号。麦克风信号通过L1、RI端或外部运算放大器加入回声信号。当利用运算放大器时,需切断L1和RI。当不用AD转换器时,需将所有音程(interval)端MICI-LPFO1、AIL-LPFO2和AIR-LPFO3短路。

3.5 DA转换器

    TC9465F中的DAC是一个采用∑-△调制的数模转换器。这内置第三模拟滤波器。可在DAC输出部分通过L1和RI端加入模拟信号。

关键字:单片  集成电路  应用

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