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瑞萨电子AE1-L无机芯车载音响方案

时间:05-14 来源:3721RD 点击:

•显示设备–OLED 256像素×64像素, 支持中英文文字显示

•输入接口–2个旋钮(分别带1个按键),6个按键

•存储媒介–支持U盘,SD卡

•音频输出–4声道输出,1耳机输出

•音频格式–支持MP3,AAC,WMA,WAV格式

AE1-L (µPD63911/uPD63551/uPD63531) 和 AE1-LF (μPD63530/ μPD63910) 是集成USB(通用串行总线)主机(Host)控制器的音频解码器SoC。适于汽车和消费电子应用,如数字汽车音响。单个芯片上整合了USB 2.0 (全速12Mbps) 主机控制器以及USB音频系统所需的功能。其内置的标准集成软件包括:USB控制,MP3,WMA和AAC解码功能,WAV文件播放功能,文件系统控制和系统控制功能。用户开发的应用软件只需发送简单的控制命令。从而极大地缩短了开发所需的时间。

MCU内部模块的驱动:

•Clock

•Timer0, Timer1, Timer2

•CSI0 (MCU与AE1-LF通讯用)

•CSI1 (MCU与Serial Flash通讯用)

•I2C(MCU与E-Volume通讯用)

•Port (Key/ Rotary encoder/ LED

•reset control/ power control)

•相关中断等等

周边外设的驱动:AE1-L,OLED,E-Volume,Serial Flash (字库,LOG,各图形标识,用户设定参数,恢复播放信息)。

接口内容是抽象化的周边功能和访问外设的API,分别为AE1-L,Display,E-Volume,Serial Flash (设计存储字库, LOG, 各图形标识,用户设定参数等)。

系统服务有应用服务(Clock、Timer)和错误状态管理。

通过任务管理,实现各功能。主要任务包括:Host任务(负责管理设备状态),AE1-L任务(实现AE1-L功能(存储媒介访问、音频解码)),Display任务(在各种状态下显示人机交互信息),E-Volume任务(管理音频属性)。

事件及信息流表现为,当有事件发生,包括按键或者旋钮,根据接收对象来分类,消息类型分为AE1-L模块接收的消息、Display模块接收的消息、E-Volume模块接收的消息。值得注意的是,Host模块只发送消息,不需要接收其他模块发送的消息,Display模块只接收消息,AE1-L模块和E-Volume模块,则根据场合和功能的不同,既是某些消息的发送方,也是另外一些消息的接收方。

MCU系统时钟,根据不同运行状态,选用两种时钟源:在Power on状态下,MCU系统时钟使用片上高速时钟,约40MHz(MCU内部固定2分频)。

在Power down状态下,MCU系统时钟使用片上低速时钟,约125kHz。值得注意的是,综合考虑MCU用到的2种通信模式(时钟同步串行通讯及I2C通信),和片上高速时钟精度(常温下约2%),Power on状态下选用片上高速时钟。低功耗采用片上低速时钟,3.3V供电/8分频条件下,电流消耗145μA。

Host的主要机能有系统管理,主状态管理;解释Key和Encoder事件,以及产生相应的消息;调度其他小型服务,例如:保存和读取设置参数、LED显示、Watchdog等。

HDK为外围器件提供可控的3种电源,12V/5V/3.3V。在Power down状态下,关闭外围器件电源,以降低功耗。MCU低功耗,采用片上低速时钟(约125kHz)方式。理论上,R8C2A在"VCC=3V,系统时钟为片上低速时钟,8分频"的条件下,电流消耗为145μA。

为改善系统的可靠性,使用了Watchdog超时复位功能。在系统时钟为片上高速时钟时(在Power up状态下),Watchdog定时约为209ms。当系统时钟为片上低速时钟时(在Power down状态下),Watchdog定时约为512ms。

目前软件占用MCU的资源有ROM Code 40kBytes;ROM Data 11k Bytes;RAM 2kBytes。

问答选编

问:这个音响方案对于电源干扰的问题如何解决的?

答:我们在电源电路上增加了大电容滤波以及稳压二极管稳压,通过LDO模块实现去除外部电源抖动。

问:请专家介绍MCU自主升级功能?在什么情况下升级?如何操作?

答:如果客户需要修改整个产品功能或者其他要求,就可以通过u盘对MCU进行升级。

问:在汽车设计的哪些领域用到这个芯片呢?

答:汽车音响等需要音频解码的都可以用到。

问:内置Flash有多大,外置允许多大?

答:内置Flash是无法对用户开放的,用户无法使用,因此不必要关心。外部Flash,您可以根据相应的AE1的firmware的大小进行选择合适的Serial Flash大小,目前大概是100kB。

问:器件是否支持iPhone/iPad/iPod的USB播放?是否支持蓝牙?

答:支持iPhone/iPad/iPod的USB播放。不支持蓝牙,但可以通过MCU外接蓝牙模块。

问:AE1-L/F实现了简单易控的无机芯汽车音响,那么对环境有什么要求呢?

答:芯片本身对环境没有特别的要求,完整方案需要注意EMC设计。

问:AE1-L除了

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