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全新 32 位微控制器实现真正的单芯片DRM 数字音频编解码器

作者: 时间:2011-02-04 来源:网络 收藏

高保真度回放
在数字解压缩之后,必须要转换到模拟以便在一系列扬声器上播放。对于立体声输出,AVR32微控制器提供有高保真立体声16位流DAC,仅仅需要一个很小的外置功率放大器就可以达到线路、头戴耳机,以及外部扬声器所需要的电压信号。4通道音频回放以及完全的环绕音响效果则需要外部音频,大多是通过微控制器的IIS接口与之连接。

灵活的文件存储
AVR32微控制器拥有足够的闪存和SRAM来存储固件、解码音频,以及缓冲通信、等等,但是在芯片上没有足够多存储器来缓冲超过两秒以上的音频内容。AVR32微控制器提供有广泛的存储器选项,三种最受欢迎的存储器分别是SD/MMC卡、USB,以及NAND闪存。音频设备可以采用任意组合来存储音频内容。SD卡接口可以支持高达2个高速高容量(High Speed High Capacity)SD卡,而USB主机接口不仅可以支持通常的USB存储盘,也可以连接带有USB接口的媒体播放器、照相机和手机。NAND闪存接口支持最多两颗存储器芯片,支持单级单元(SLC)和多级单元(MLC)ECC。对于仅仅需要一两秒钟音频缓冲的应用,片上SRAM已经足够,无须外部存储器。

高速通信
数字音频设备的另外一个重要特性是音乐和其他音频内容传入和传出的速度。处理单一数字音频信道可能只需要带宽200kb/s或者更少。但是对于拥有大量存储的音频曲库应用,消费者要求更快的通信速度,以便实现大音频曲库更快的同步。鉴于此,AVR32 AT32UC3A3拥有一个高速USB接口和一个MMC/SD插槽,支持SDIO 下的WLAN。AT32UC3A0和AT32UC3A1等该产品系列中的其他成员也支持一个全速USB接口,以及一个100 Mb/s以太网端口。很明显,AVR32微控制器不仅仅是为主流的消费电子设备而设计,它还提供广泛的的传统接口,包括USART、SPI和I2C,同时也有足够的计时器能够运行直流和步进电机。

双短口SRAM
AVR32微控制器提供了许多高速通信接口,这意味着单个SRAM会很快成为系统的瓶颈。爱特梅尔预料到这些情形,并且给AT32UC3A3增加了不少于4个SRAM,其中两个提供双端口接入,以便加快通信速度并避免冲突。这确保SRAM带宽不至于影响系统的传输速度,最重要的是,这确保音频回放质量即使在背景中有高速通信时也不会受到影响。


AVR32微控制器的骨干是多层高速总线。它通过允许在多个主和从设备之间同时接入,使CPU和外围器件在每个周期共享更多的数据。


为了开发这种多层总线,爱特梅尔公司工程师已经把AT32UC3A3微控制器的主128Kb SRAM分为三个模块,每一个模块都分别给予自己独立连接到总线的存储器接口。这种方式巧妙地使三个高速通信接口同时接入SRAM,而无须等待数据。SRAM中的一半属于嵌入在CPU的高速SRAM,并且具有双端口接入性能。另外一半SRAM属于低功耗SRAM,CPU和外围设备共享可用的带宽。为使设计更加完善,高速USB接口拥有自己的1.5Kb双端口SRAM以确保整个数据包能够被有效传输,没有被主系统影响的风险。

低功耗
AVR32微控制器的功耗不超过2.0mW/MHz,这样可使音频设备利用两节AA电池提供长达150多小时的回放时间。在待机模式下,仅仅有实时时钟在运行,音频设备可以放在抽屉里达9年之久,而不至于把电力耗尽。


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关键词: 编解码器 音频

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