MPEG 2.5 LAYER III STA013/013B/013T Audiodecoder. Vergleichsdaten

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anwendung von Mikroschaltungen

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Übersicht

Der STA013 ist ein vollständig integrierter Universaldecoder für MPEG Layer III Audiostreams der Spezifikationen MPEG 1, MPEG 2 und MPEG 2.5. Hier sind die Hauptfunktionen des Chips: Volle Unterstützung für die folgenden komprimierten Audiosignalformate:

• Schicht III in den Standards ISO/IEC 11172-3 (MPEG 1 Audio) und ISO/IEC 13818-3.2 (MPEG 2 Audio);
• Streams mit niedriger Abtastrate, bekannt als MPEG 2.5;
• Layer III-Streams in den Modi Stereo, Dual Channel, Single Channel (Mono).

Darüber hinaus bietet und verfügt der Mikroschaltkreis über:

• Unterstützung aller Standard-Abtastraten für MPEG 1 und MPEG 2 sowie eines erweiterten Satzes von Frequenzen für MPEG 2.5: 48; 44,1; 32; 24; 22,05; 16; 12; 11,025 und 8 kHz;
• MPEG 2.5 Layer III-Stream-Unterstützung mit Codierungsraten von 8 bis 320 kbps;
• Softwaresteuerung der Kanalumschaltung im Ausgangssignal;
• digitale Steuerung des Ausgangssignalpegels;
• digitale Steuerung des Pegels von tiefen und hohen Frequenzen im Ausgangssignal (Klangregelung);
• Betrieb der seriellen Schnittstelle für Daten;
• Unterstützung für softwaregesteuertes Datenformat für die serielle Ausgangsschnittstelle (PCM);
• geringer Stromverbrauch (85 mW bei 2,4 V Versorgungsspannung und maximaler Signalabtastrate);
• Eingangsdaten-Integritätsprüfung (CRC) und Erkennung von Eingangsstrom-Synchronisationsfehlern mit der Möglichkeit, diese Fehler durch einen externen Controller zu registrieren.

Die Mikroschaltung wird über den Bus I gesteuert²C.

An die Mikroschaltung können externe Quarzresonatoren mit den Frequenzen 10, 14,31818 und 14,7456 MHz angeschlossen werden (andere Frequenzen können ebenfalls unterstützt werden, hierfür ist jedoch die entsprechende Version der internen Software (Firmware) erforderlich). Der Hauptzweck der Mikroschaltung sind Audiogeräte mit Unterstützung für das MP3-Format: CD-Player, MP3-Player, Musikcenter. Durch die niedrige Spannungsversorgung und den geringen Stromverbrauch ist dieser Chip besonders für tragbare und tragbare Geräte geeignet. Die Haupteigenschaften der Mikroschaltung sind in Tabelle 3 aufgeführt.

Tabelle 1

Die wichtigsten Subsysteme des STA013-Chips

Das Blockdiagramm der Mikroschaltung ist in Abb. 1 dargestellt. XNUMX. Die serielle Eingangsschnittstelle wird verwendet, um einen Eingangsdatenstrom von einer externen Quelle zu empfangen. Bitreihenfolge – das höchstwertige Bit der übertragenen Bytes wird zuerst übertragen. Daten werden über den SDI-Eingang empfangen und mit der Änderung des Signalpegels am SCKR-Eingang synchronisiert. Die Synchronisationseinstellung (Empfang von Daten auf der Vorderseite oder Abfall des Impulses) wird programmgesteuert durchgeführt. Ein Low-Pegel am Eingang BIT_EN verhindert, dass die Eingangsschnittstelle Daten empfängt.

Reis. 1. Strukturdiagramm der Mikroschaltung

Der Frequenzsynthesizer und das Synchronisationsmodul werden verwendet, um Taktsignale für den Rechenkern der Mikroschaltung und für die Ausgangsaudioschnittstelle zu erzeugen. Die Ausgangsabtastraten werden durch Teilen der OCLK-Neuabtastrate durch einen softwaredefinierten Faktor ermittelt. Der Frequenzsynthesizer kann Ausgangssignale erzeugen, um die meisten gängigen DAC-Chips anzusteuern.

Die serielle Ausgangsschnittstelle wird verwendet, um decodierte Audiodaten im PCM-Format auszugeben. Die Daten werden über die SDO-Leitung übertragen und am SCKT-Ausgang getaktet. Der Synchronisationsabgleich (Datenübertragung bei Flanke oder Abfall des Impulses) erfolgt programmgesteuert. Der Signalpegel am LRCKT-Ausgang zeigt an, für welchen Kanal (links/rechts) das Datenwort übertragen wird. Die Genauigkeit der Signaldarstellung kann per Software aus vier Werten ausgewählt werden: 16, 18, 20 oder 24 Bit. Bei einer ausgewählten Darstellungsgenauigkeit von 16 Bit werden 32 Datenbit in einer Periode des LRCKT-Signals übertragen. Wenn die Darstellungsgenauigkeit 18, 20 oder 24 Bit beträgt, werden 64 Datenbits in einer Periode des LRCKT-Signals übertragen. Das Format der übertragenen Daten wird von einer Software gesteuert, die es Ihnen ermöglicht, viele verschiedene Arten von externen DACs, die ein serielles Datenübertragungsprotokoll unterstützen, an den Chip anzuschließen.

Die I2C-Schnittstelle wird verwendet, um die Betriebsmodi der Mikroschaltung mittels eines externen Mikrocontrollers zu steuern, sowie um Informationen über den aktuellen Zustand der Mikroschaltungsmodule zu erhalten. Alle Einstellparameter der Mikroschaltung werden in internen Registern aufgezeichnet und stehen zum Schreiben auf dem I-Bus zur Verfügung²C. Der Rechenkern des Chips ist ein leistungsstarker digitaler Signalprozessor (DSP), der MP3-Audiostream-Dekodierung, digitale Signalfilterung und Steuerung des Chip-Taktmoduls ermöglicht.

Chip-Betriebsarten

Der STA013-Chip kann in zwei Modi arbeiten – im Multimedia-Modus (MM) oder im Broadcast-Modus (im Folgenden als BM bezeichnet). Im MM-Modus wird der Eingangsdatenstrom vom STA013-Chip selbst gesteuert, indem der Signalpegel am Ausgang DATA_REQ geändert wird. Ein aktives Signal an diesem Ausgang zeigt einer externen Quelle an, dass Daten an den STA013-Chip übertragen werden müssen. Beim Betrieb in diesem Modus muss der SRC_INT-Pin mit einer Stromversorgung verbunden sein. Im BM-Modus wird der Eingangsdatenstrom vollständig von der Datenquelle gesteuert. Im Falle einer Abweichung zwischen der realen Eingangsdatenrate und der angegebenen Sollrate sorgt die Mikroschaltung STA013 automatisch für die notwendige interne Synchronisation. Der BM-Modus wird hauptsächlich für den Betrieb des Chips in tragbaren oder tragbaren Geräten benötigt.

Die Pinbelegung der Mikroschaltung für jede der Ausführungsformen ist in Fig. 2 gezeigt. 3, und der Schaltkreis ist in Abb. 4 und XNUMX.

Reis. 2. Pinbelegung des Mikroschaltkreises

Reis. 3. Schaltschema

Reis. 4. Schaltschema

Die Pinbelegung des STA013-Chips ist in Tabelle angegeben. 2.

Tabelle 2

Autor: Vladimir Zaitsev; Veröffentlichung: cxem.net

Siehe andere Artikel Abschnitt Anwendung von Mikroschaltungen.

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