安森美半导体的超低功耗音频处理器延长70%的播放时间

　　安森美半导体的超低功耗音频处理器延长70%的播放时间

　　当今便携式及可穿戴设备基本上都具备录音和音频播放功能，这极大地增强了消费者的使用体验。然而，随着功能的不断增多，消费者却又要求这些设备更轻、更薄、更短、更小，提供更长的续航时间，这趋势令电子元件工程师面临更严苛的设计挑战：需要实现高品质、先进的数字信号处理(DSP)算法，并节省空间和省电。为此，安森美半导体推出LC823450超低功耗单芯片方案，提供高分辨率的声音处理，并集成音频应用所需的功能，还降低成本。

　　LC823450概览

　　LC823450是音频处理系统大规模集成电路(LSI)，为其供电的是高能效的ARM® Cortex®-M3核和32位/192 kHz音频处理引擎，支持基于硬件的MP3编码/解码和无线音频，提升性能和电源能效。LC823450以其充足的片上SRAM(1656k字节)，为音频处理和应用任务提供大量内存，无需配备辅助内存芯片。设计人员还可利用丰富的集成的音频外围器件如模拟/数字转换器、锁相环和D类放大器。此外，行业标准接口如SPI、I2C、SDCard和UART使产品设计人员能内置通用连接。

图1：低功耗、高分辨率音频处理系统LSI——LC823450

　　LC823450的优势

　　1.  超低功耗

　　LC823450采用了超低功耗技术，该技术广泛用于录音机(语音、音乐录制)、移动音乐手机及便携式记忆播放器的音乐播放，提供市场上最长的电池使用时间。经基准测试，LC823450较竞争对手的器件多70%的播放时间。

　　2.  小尺寸

　　LC823450具有集成的模拟功能，因而减小PCB空间。尤其在采用WLCSP封装方式时，其封装尺寸仅5.52mm x 5.33mm，较竞争对手的同类器件小约50%，符合可穿戴应用更纤薄的趋势。

　　3．软件模块和DSP算法

　　为加快软件设计和最大限度地降低开发成本，安森美半导体提供一站式软件服务，包括大量免除专利使用费和免授权费的数字信号处理(DSP)代码程序库，和基于客户要求的开发服务，包括先进的功能如噪声消除器，和增强低频播放的低频智能虚拟励磁(S-Live)。在移动设备中，通常使用一个小型扬声器来减小设备尺寸和重量。但小型扬声器无法播放低频，音质也会下降。S-Live使用安森美半导体专利的心理声学低音增强算法，虚拟地播放低音信号。噪声消除器在音频应用中可用于非平稳噪声消除。

　　LC823450的特性

图2：LC823450框图

　　1.  Cortex-M3双核，AMBA®(AHB/APB)系统

　　·         内部SRAM (1.5M字节)

　　·         内部ROM (256字节)

　　·         SDRAM控制器

　              64M至256M位SDRAM / 移动SDRAM

　　·         外存储器控制器

　　          支持NOR Flash、SRAM、ROM，和8/16位LCD控制器接口

　　           可提供内部ROM boot和外存储器boot

　　·         DMA控制器(8ch)

　　·         中断控制器(外部90ch，内部82ch)

　　·         串行外设接口SPI(1ch)

　　·         串行Flash 接口(1ch)

　　           可提供四线串行外设接口、高速缓冲存储器(16k字节、4路组相联、128线)功能

　　           1.8 V专用电源

　　·         UART (3ch)

　　           UART1: 流控制 (清除发送、请求发送)

　           　UART0，UART2：流控制

　　·         I2C (2ch) 单主机

　　·         GPIO (90ch)

　　·         Plain Timer / 看门狗定时器 (1ch x 3)

　　·         多重定时器 (2ch x 4)

　　·         10位ADC (6ch)

　　·         SD 卡 接口 (3ch)

　          　SD0：支持eSD/eMMC boot (内置ROM Boot功能) ，1.8 V专用电源

　          　SD1：多路内存条接口，1.8 V专用电源

　　          SD2：1.8 V专用电源

　　·         USB2.0主机 (高速/全速/低速)控制器，器件 (高速/全速)控制器。USB功能要求集成的物理层Xtal (XT1)

　           　48 MHz用于主机，12/20/24/48 MHz用于器件OTG功能，主机和器件共享集成的物理层

　　·         实时时钟 (RTC)

　　           可提供通用RTC和KeyInt RTC两种模式，KeyInt RTC可实现上电功能

　　·         支持串行线调试 (SWD)作为调试接口

　　           支持串行线查看器 (SWV)作为跟踪接口，仅可跟踪一个Cortex-M3核

　　2.  基于硬件的MP3编码/解码器：MP3 MPEG1，MPEG2，MPEG2.5

　　3.  LPDSP32系统

　　·         内部SRAM (120k字节)

　　·         内部ROM (220k字节)

　　·         WMA (微软WMA解码器配置文件)

　　·         AAC (MPEG4 LC-AAC)

　　·         可变速控制播放 (0.5至4倍速度)

　          　以WMA和AAC播放时，高达2倍速度

　          　以PCM播放时高达4倍速度

　          　以基于硬件的MP3播放时，高达4倍速度

　　·         噪声消除器

　　4．可提供蓝牙协议栈

　　5．其它音频功能

　　·         6波段均衡器 (EQ3)

　　·         音量，静音

　　·         噪音计

　　·         音频定时器/中断发生器

　　·         16/24/32位192 kHz PCM接口 (2ch x 2)

　　·         同步采样频率转换器(SSRC)

　　·         异步采样频率转换器(ASRC)：减小抖动功能支持USB音频级和蓝牙串流

　　·         Beep发生器

　　·         数字麦克风接口 (2ch x 1)

　　·        16位音频DAC (2ch)

　          　D类放大器用于耳机 (2ch)。需要外置LC低通滤波器

　　6．音频时钟发生器

　　·         专用锁相环用于音频

　　·         可选的锁相环参考时钟

　　总结

　　安森美半导体的先进音频处理单芯片方案LC823450具备领先的集成度和高电源能效，为便携式及可穿戴等移动设备提供更优越的体验，高分辨率音频将听觉享受提升到新的水平。丰富的集成特性、硬件加速功能和简单的软件条款，简化产品设计人员的工作，缩减开发成本，加快产品上市。LC823450相关技术文档，包括应用注释、评估板使用手册、物料单及电路原理图等可于http://www.onsemi.cn/PowerSolutions/product.do?id=LC823450下载。