瑞萨电子AE1-L无机芯车载音响方案

•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