KH93L001UC芯片的工作原理及其功能介绍

KH93L001UC 是旺宏微电子（苏州）有限公司推出的单芯片USB Phone(USB Phone是一种连接于电脑USB接口、能够通过语音软件拨打网上任一其他电脑实现PC to PC免费通话或者通过VOIP软件拨打全球任一普通电话和手机的新一代通讯产品。解决方案，其内部高度集成了USB Transceiver，Voice Codec，PLL，Regulator，HID键盘接口及GPIO，蜂鸣器接口，周边所需 器件较少；采用此芯片设计USB网络电话，可以有效的降低生产成本，可以加快产品的上市时间，发展趋势。

文章介绍了KH93L001UC芯片的基本框架；并详细介绍了如何采用这款芯片来实现VOIP功能等。  

系统组成部分 KH93L001UC已高度集成了实现USB Phone所需的基本模块，如果加上一些简单的外围必备电路，就可以实现USB Pone网络电话功能。 

图1：

使用KH93L001UC实现USB Phone系统框图 系统组成如图1所示，KH93L001UC可分别支持段码（如HT1621）及点陈（如NT7532）LCD控制器接口，具有硬件检测摘、挂机等功能，它内部已经通过了硬件配置，兵成为标准USB Audio设备及HID设备，在Windows 2000、Windows XP、Linux等多数操作系统都可以自动识别，并且不需要用户安装任何驱动程序。LCD显示、设备端按键识别、封鸣器及GPIO控制都可以通过PC端的应用软件来操作，用户只需要编写简单的设备固件程序；此外，旺宏微电子（苏州）有限公司还提供了一套基于KH93L001UC USB Phone芯片的SDK应用开发包，来方便用户使用该芯片进行开发应用。

引脚定义及说明  针对这款KH93L001UC USB Phone芯片，旺宏微电子公司为满足不同程度的客户需求，分别提供了PQFP44和COB两种封装，其中PQFP44封装引脚定义如图2所示。  图2：KH93L001UC引脚定义图

下边为KH93L001UC引脚的简短说明

引脚  名称   引脚功能        描 述

1  VOUT       电源LDO     3.3V 电源输出

2  AVDD       电源 LDO    电源输入

3      XI         模拟IO        晶振输入

4      XO       模拟IO        晶振输出

6   USBDM    模拟IO      USB接口

7  USBDP      模拟IO     USB接口

8  CREF       模拟输入    外部参考电路

9  LCD_EN   数字输入   LCD使能信号

10-13 KI0"KI4 数字输入  矩阵键盘输入

14 BACKLIGHT 数字输出 打开、关闭LCD背光控制

15-16  NTEST 数字输入  内部测试

18  KI0"KI4 数字输入      矩阵键盘输入

19-23 KO0"KO4 数字输出 矩阵键盘输出

24 SPEAKER  数字输出  打开、关闭喇叭控制接口

25  PICKUP  数字输入      摘、挂机检测

26  DVDD    电源3.3V       输入

27  IN_USE   数字输出      状态指示

28  LCDWR   数字输出      LCD串行时钟输入

29  LCDA0    数字输出      LCD命令、数据切换

30  LCDD     数字输出       LCD串行数据输入

31  LCDCS    数字输出      LCD片选信号

32-36   NC      空脚

37   DVSS     电源             电源地

38-39   NC      空脚

40  DACOUT   模拟输出    音频输出

41  ANA_VREF 模拟输入 音频外部参考电路

42  ADCIN      模拟输入     麦克输入

43   AVSS     电源              电源地

44      NC      空脚

工作原理及其功能

1）. KH93L001UC芯片内部已经集成了一个LDO，从AVDD输入5V±10%的电压，该输入可以直接采用USB供电；LDO输出端VOUT就可以得到3.3V±10%的输出电压，VOUT在集成电路内部只提供给Voice Codec，集成电路内部其他部分的电源则需要从芯片的26脚DVDD上提供。通过实验可以得知，为了保证拥有一个较好的语音通话质量，建议在使用该芯片时LDO的输出只提供给麦克风做偏置和放大使用，DVDD则另外再用一组电源供电比较好。

2）. KH93L001UC芯片提供了一个5Х5（KI0"KI4、KO0"KO4）矩阵键盘扫描接口，通过LCD_EN这个芯片脚的置高或拉低来设置矩阵键盘是标准HID设备还是兼容性HID设备。

3）. 通过硬件设置LCD_EN这个芯片管脚置0或者置1来设置此设备是标准HID设备或者兼容性HID设备。当LCD_EN置成0时，芯片是被设置成标准HID设备，这种情况下是不支持LCD显示的； 当LCD_EN置成1时，芯片是被设置成兼容性HID设备，这里则可以支持LCD显示。

4）. KH93L001UC这款USB Phone芯片可分别支持点阵式（如HT7532）LCD控制器显示接口和段式（如HT1621）LCD控制器显示接口。

5）. KH93L001UC芯片还带有检测设备端摘、挂机接口（PICKUP）、直接驱动蜂鸣器的接口（BUZZ），状态指示（IN_USE），用来打开、关闭功放的接口（SPERKER）等。

应用电路  系统应用电路原理图如图3所示。

1.为了提高语音通话质量，在该应用电路中，我们使用了另外一块BL8550-33CB LDO芯片为KH93L001UC的DVDD及LCD等供电，芯片自带的LDO输出只供给音频部分使用。

2.在做PCB布线过程中，因为音频信号比较敏感，所以，音频部分布线最好要和时钟信号分开；另外，音频信号的隔离电容C8、C13要离音频信号源尽可能的近一些，便于传输。

3.电源的去耦电容需要靠近电源的VCC端。

4.KH93L001UC的第8引脚CREF是芯片内部使用的参考电路，需要接一个2.2uF的电容和1.2K的电阻。

5.晶振回路需要尽可能靠近KH93L001UC的XI时钟输入端。 

总结 KH93L001UC这款单芯片USB Phone集成电路，具有系统设计简单、用户好操作、成本比较低，能够大大提升工作效率、加快产品的上市时间等特点，可以应用于QQ、MSN、Skype、Voipbuster等VOIP产品。同时，旺宏微电子公司还提供的一整套的SDK开发包，使用户有了开发其个性话的VOIP产品方面的方便。