Décodeurs audio MPEG 2.5 COUCHE III STA013/013B/013T. Donnée de référence

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Application de microcircuits

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vue d'ensemble

Le STA013 est un décodeur universel entièrement intégré pour les flux audio MPEG Layer III des spécifications MPEG 1, MPEG 2 et MPEG 2.5. Voici les principales fonctions de la puce : Prise en charge complète des formats de signal audio compressés suivants :

• Couche III dans les normes ISO/IEC 11172-3 (MPEG 1 Audio) et ISO/IEC 13818-3.2 (MPEG 2 Audio) ;
• flux à faible taux d'échantillonnage connus sous le nom de MPEG 2.5 ;
• Flux de couche III en modes stéréo, double canal et monocanal (mono).

De plus, le microcircuit fournit et possède :

• prise en charge de tous les taux d'échantillonnage standard pour MPEG 1 et MPEG 2 plus un ensemble étendu de fréquences pour MPEG 2.5 : 48 ; 44,1 ; 32; 24; 22,05 ; 16; 12; 11,025 et 8 kHz ;
• Prise en charge du flux MPEG 2.5 Layer III avec des taux d'encodage de 8 à 320 kbps ;
• contrôle logiciel de la commutation de canal dans le signal de sortie ;
• contrôle numérique du niveau du signal de sortie ;
• contrôle numérique du niveau des basses et hautes fréquences dans le signal de sortie (contrôle du timbre);
• fonctionnement de l'interface série pour les données ;
• prise en charge du format de données contrôlé par logiciel pour l'interface série de sortie (PCM) ;
• faible consommation d'énergie (85 mW à une tension d'alimentation de 2,4 V et une fréquence d'échantillonnage maximale du signal) ;
• vérification de l'intégrité des données d'entrée (CRC) et détection des erreurs de synchronisation du flux d'entrée avec possibilité d'enregistrement de ces erreurs par un contrôleur externe.

Le microcircuit est commandé via le bus I²C.

Des résonateurs à quartz externes avec des fréquences de 10, 14,31818 et 14,7456 MHz peuvent être connectés au microcircuit (d'autres fréquences peuvent également être prises en charge, mais cela nécessitera la version appropriée du logiciel interne (firmware). La portée principale du microcircuit est l'équipement audio avec prise en charge du format MP3 : lecteurs CD, lecteurs MP3, centrales de musique La faible tension d'alimentation et la faible consommation d'énergie rendent cette puce particulièrement adaptée aux appareils portables et portables.Les principales caractéristiques du microcircuit sont données dans le tableau 3.

Tableau 1

Les principaux sous-systèmes de la puce STA013

Le schéma fonctionnel du microcircuit est illustré à la fig. 1. L'interface série d'entrée est utilisée pour recevoir un flux de données d'entrée d'une source externe. Ordre des bits - le bit le plus significatif des octets transmis est transmis en premier. Les données sont reçues via l'entrée SDI et sont synchronisées avec le changement de niveau du signal à l'entrée SCKR. Le réglage de la synchronisation (réception des données sur le front ou décroissance de l'impulsion) est effectué par programmation. Un niveau bas à l'entrée BIT_EN empêche l'interface d'entrée de recevoir des données.

Riz. 1. Schéma structurel du microcircuit

Le synthétiseur de fréquence et le module de synchronisation sont utilisés pour générer des signaux d'horloge pour le cœur de calcul du microcircuit et pour l'interface audio de sortie. Les taux d'échantillonnage de sortie sont obtenus en divisant le taux de rééchantillonnage OCLK par un facteur défini par logiciel. Le synthétiseur de fréquence peut générer des signaux de sortie pour piloter la plupart des puces DAC courantes.

L'interface série de sortie est utilisée pour sortir des données audio décodées au format PCM. Les données sont transmises sur la ligne SDO et sont cadencées à la sortie SCKT. Le réglage de la synchronisation (transmission des données sur le front ou la chute de l'impulsion) est effectué par programmation. Le niveau du signal à la sortie LRCKT indique le canal (gauche/droit) pour lequel le mot de données est transmis. La précision de représentation du signal peut être sélectionnée par logiciel parmi quatre valeurs : 16, 18, 20 ou 24 bits. Avec une précision de représentation de 16 bits sélectionnée, 32 bits de données sont transmis dans une période du signal LRCKT. Si la précision de représentation est de 18, 20 ou 24 bits, alors 64 bits de données sont transmis dans une période du signal LRCKT. Le format des données transmises est contrôlé par un logiciel, ce qui vous permet de connecter à la puce de nombreux types de DAC externes prenant en charge un protocole de transfert de données en série.

L'interface I2C est utilisée pour contrôler les modes de fonctionnement du microcircuit au moyen d'un microcontrôleur externe, ainsi que pour obtenir des informations sur l'état actuel des modules de microcircuit. Tous les paramètres de réglage du microcircuit sont enregistrés dans des registres internes et sont disponibles en écriture sur le bus I²C. Le cœur informatique de la puce est un processeur de signal numérique (DSP) hautes performances qui fournit le décodage du flux audio MP3, le filtrage du signal numérique et le contrôle du module d'horloge de la puce.

Modes de fonctionnement de la puce

La puce STA013 peut fonctionner en deux modes - le mode multimédia (MM) ou le mode de diffusion (ci-après dénommé BM). En mode MM, le flux de données d'entrée est contrôlé par la puce STA013 elle-même en modifiant le niveau du signal à la sortie DATA_REQ. Un signal actif sur cette sortie indique à une source externe qu'il est nécessaire de transmettre des données à la puce STA013. Lors du fonctionnement dans ce mode, la broche SRC_INT doit être connectée à une alimentation. En mode BM, le flux de données d'entrée est entièrement contrôlé par la source de données. En cas de divergence entre le débit de données d'entrée réel et le débit nominal spécifié, le microcircuit STA013 fournit automatiquement la synchronisation interne nécessaire. Le mode BM est principalement requis pour le fonctionnement de la puce dans les appareils portables ou portables.

Le brochage du microcircuit pour chacun des modes de réalisation est illustré à la fig. 2, et le circuit de commutation est à la fig. 3 et 4.

Riz. 2. Brochage du microcircuit

Riz. 3. Schéma de commutation

Riz. 4. Schéma de commutation

L'affectation des broches de la puce STA013 est donnée dans le tableau. 2.

Tableau 2

Auteur : Vladimir Zaitsev ; Publication : cxem.net

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