安森美半導體超低功耗單芯片方案 為移動設備用戶帶

錄音和音頻播放功能已經成為便攜式和可穿戴設備重要的用戶體驗之一。消費者不斷追求更輕、更薄、更短 、更小，可提供更長續(xù)航時間的設備，這就為電子元件工程師帶來更嚴苛的設計挑戰(zhàn)。他們不僅需要需要實現(xiàn)高品質、先進的數字信號處理(DSP)算法，而且需要節(jié)省空間和省電。 而安森美半導體近期推出的LC823450超低功耗單芯片方案，集成了高分辨率的聲音處理、音頻應用所需的功能，并具有超低功耗、小尺寸、降低成本、加快產品上市等一系列優(yōu)勢。

LC823450概覽

LC823450是音頻處理系統(tǒng)大規(guī)模集成電路(LSI)，為其供電的是高能效的ARM® Cortex®-M3核和32位/192 kHz音頻處理引擎，支持基于硬件的MP3編碼/解碼和無線音頻，提升性能和電源能效。LC823450以其充足的片上SRAM(1656k字節(jié))，為音頻處理和應用任務提供大量內存，無需配備輔助內存芯片。設計人員還可利用豐富的集成的音頻外圍器件如模擬/數字轉換器、鎖相環(huán)和D類放大器。此外，行業(yè)標準接口如SPI、I2C、SDCard和UART使產品設計人員能內置通用連接。

圖1：低功耗、高分辨率音頻處理系統(tǒng)LSI——LC823450

LC823450的優(yōu)勢

1. 超低功耗

LC823450采用了超低功耗技術，該技術廣泛用于錄音機(語音、音樂錄制)、移動音樂手機及便攜式記憶播放器的音樂播放，提供市場上最長的電池使用時間。經基準測試，LC823450較競爭對手的器件多70%的播放時間。

2. 小尺寸

LC823450具有集成的模擬功能，因而減小PCB空間。尤其在采用WLCSP封裝方式時，其封裝尺寸僅5.52mm x 5.33mm，較競爭對手的同類器件小約50%，符合可穿戴應用更纖薄的趨勢。

3.軟件模塊和DSP算法

為加快軟件設計和最大限度地降低開發(fā)成本，安森美半導體提供一站式軟件服務，包括大量免除專利使用費和免授權費的數字信號處理(DSP)代碼程序庫，和基于客戶要求的開發(fā)服務，包括先進的功能如噪聲消除器，和增強低頻播放的低頻智能虛擬勵磁(S-Live)。在移動設備中，通常使用一個小型揚聲器來減小設備尺寸和重量。但小型揚聲器無法播放低頻，音質也會下降。S-Live使用安森美半導體專利的心理聲學低音增強算法，虛擬地播放低音信號。噪聲消除器在音頻應用中可用于非平穩(wěn)噪聲消除。

LC823450的特性

1. Cortex-M3雙核，AMBA®(AHB/APB)系統(tǒng)

-內部SRAM (1.5M字節(jié))

-內部ROM (256字節(jié))

-SDRAM控制器

64M至256M位SDRAM / 移動SDRAM

-外存儲器控制器

支持NOR Flash、SRAM、ROM，和8/16位LCD控制器接口

可提供內部ROM boot和外存儲器boot

-DMA控制器(8ch)

-中斷控制器(外部90ch，內部82ch)

-串行外設接口SPI(1ch)

-串行Flash 接口(1ch)

可提供四線串行外設接口、高速緩沖存儲器(16k字節(jié)、4路組相聯(lián)、128線)功能

1.8 V專用電源

-UART (3ch)

UART1: 流控制 (清除發(fā)送、請求發(fā)送)

UART0，UART2：流控制

-I2C (2ch) 單主機

-GPIO (90ch)

-Plain Timer / 看門狗定時器 (1ch x 3)

-多重定時器 (2ch x 4)

-10位ADC (6ch)

-SD 卡 接口 (3ch)

SD0：支持eSD/eMMC boot (內置ROM Boot功能) ，1.8 V專用電源

SD1：多路內存條接口，1.8 V專用電源

SD2：1.8 V專用電源

-USB2.0主機 (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層Xtal (XT1)

48 MHz用于主機，12/20/24/48 MHz用于器件OTG功能，主機和器件共享集成的物理層

-實時時鐘 (RTC)

可提供通用RTC和KeyInt RTC兩種模式，KeyInt RTC可實現(xiàn)上電功能

-支持串行線調試 (SWD)作為調試接口

支持串行線查看器 (SWV)作為跟蹤接口，僅可跟蹤一個Cortex-M3核

2. 基于硬件的MP3編碼/解碼器：MP3 MPEG1，MPEG2，MPEG2.5

3. LPDSP32系統(tǒng)

-內部SRAM (120k字節(jié))

-內部ROM (220k字節(jié))

-WMA (微軟WMA解碼器配置文件)

-AAC (MPEG4 LC-AAC)

-可變速控制播放 (0.5至4倍速度)

以WMA和AAC播放時，高達2倍速度

以PCM播放時高達4倍速度

以基于硬件的MP3播放時，高達4倍速度

-噪聲消除器

4.可提供藍牙協(xié)議棧

5. 其它音頻功能

-6波段均衡器 (EQ3)

-音量，靜音

-噪音計

-音頻定時器/中斷發(fā)生器

-16/24/32位192 kHz PCM接口 (2ch x 2)

-同步采樣頻率轉換器(SSRC)

-異步采樣頻率轉換器(ASRC)：減小抖動功能支持USB音頻級和藍牙串流

-Beep發(fā)生器

-數字麥克風接口 (2ch x 1)

-16位音頻DAC (2ch)

D類放大器用于耳機 (2ch)。需要外置LC低通濾波器

6.音頻時鐘發(fā)生器

-專用鎖相環(huán)用于音頻

-可選的鎖相環(huán)參考時鐘

總結

安森美半導體的先進音頻處理單芯片方案LC823450具備領先的集成度和高電源能效，為便攜式及可穿戴等移動設備提供更優(yōu)越的體驗，高分辨率音頻將聽覺享受提升到新的水平。豐富的集成特性、硬件加速功能和簡單的軟件條款，簡化產品設計人員的工作，縮減開發(fā)成本，加快產品上市。

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