新型MP3解码芯片VS1001K及其应用
摘要:VS1001K是芬兰VLSI Solution公司生产的新型MP3解码芯片。该芯片内含高质量的立体声数模转换器(DAC)和耳机驱动电路,支持PCM数据输入。它还具有体积小、功耗低、接口简单、价格便宜等优点。文中介绍了VS1001K的引脚排列、内部结构和主要特点。同时重点介绍了VS1001K的SCI控制接口中各寄存器的功能和地址以及SDI数据接口的操作方法。最后给出了VS1001K的应用电路。
1 引言
目前,INTERNET网上和便携式播放器所使用的MP3音频数据压缩方法已经成为一种公认的行业标准了。这种方法以其压缩率高、音质好而迅速风靡全世界。但实际上,许多MP3播放器的核心就是一片MP3音频解码芯片。VS1001K是芬兰VLSI Solution公司推出的新型MP3解码芯片。该芯片内含高质量的立体声数模转换器(DAC)和耳机驱动电路,它支持PCM数据输入,同时具有体积小、功耗低、接口简单、价格便宜等优点。因而有望成为新型MP3解码器的首选芯片。
2 VS1001K的功能结构
2.1 VS1001K的引脚功能
VS1001K具有两种封装形式:分别为28脚SOIC双列式和49脚BGA球栅阵列式。图1给出了28脚SOIC封装的引脚排列图。各引脚的具体功能说明如表1所列。
表1 VS1001K的引脚功能
引脚号 | 引脚名称 | 功 能 |
1 | DREQ | 数据请求端口 |
2 | DCLK | SDI时钟信号输入端 |
3 | SDATA | SDI数据输入端 |
4 | BSYNC | 字节同步信号端 |
5,9,28 | DVDD | 数字电源 |
6,10,27 | DGND | 数字地 |
7 | XTALO | 时钟信号输出 |
8 | XTALI | 时钟信号输入 |
11 | XCS | 片选,低电平有效 |
12 | SCLK | SCI时钟输入端 |
13 | SI | SCI数据输入端 |
14 | SO | SCI数据输出端 |
15~17 | TEST0 | 备用测试端口 |
18,21,25 | AGND | 模拟地 |
19,23 | AVDD | 模拟电源 |
20 | RIGHT | 右声道音频输出 |
22 | RCAP | 外接电容接入端 |
24 | LEFT | 左声道音频输出 |
26 | XRESET | 电路复位端,低电平有效 |
表2 SCI寄存器功能
寄存器名 | 地 址 | 类 型 |
功 能 |
MODE | 0x00 | RW | 用于控制VS1001K的操作 |
STATUS | 0x01 | RW | 当前VS1001K的状态信息 |
INT_FCTLH | 0x02 | - | 内部寄存器,一般不用 |
CLOCKF | 0x03 | RW | 控制时钟频率和倍频器 |
DECODE_TIME | 0x04 | R | 确定解码时间(单位为秒) |
AUDATA | 0x05 | R | 声音数据 |
WRAM | 0x06 | W | 用于向程序RAM写入用户程序 |
WRAMADDR | 0x07 | W | 为WRAM操作设置基地址 |
HDAT0 | 0x08 | R | 读取MP3表头数据 |
HDAT1 | 0x09 | R | 读取MP3表头数据 |
A1ADDR | 0x0A | RW | 确定用户应用程序的开始地址 |
VOL | 0x0B | RW | 用于音量控制,高、低字节分别为左、右声道。音量取值范围为0~FF,0位最大,FF为最小 |
RESERVED | 0x0C | - | 保留 |
A1CTRL[0] | 0x0D | RW | 用于控制用户应用程序 |
A1CTRL[1] | 0x0E | RW | 用于控制用户应用程序 |
2.2 VS1001K的内部结构
VS1001K解码芯片内部集成有VS DSP处理器,同时它还集成有立体声音频DAC、立体声耳机放大驱动器、以及程序ROM和程序RAM等,此外,VS1001K还带有串行的数据接口和控制接口。图2是VS1001K的内部结构原理框图。
3 VS1001K的工作原理
VS1001K主要通过两个串行接口SCI和SDI来接收外部微处理器传送来控制命令和MP3数据。其中SCI用于接收外部微处理器传送来控制命令,SDI用来接收外部微处理器传送的MP3数据。
3.1 SCI控制接口
对VS1001K的控制主要是通过对SCI中的15个16位寄存器进行操作来实现的。表2所列是SCI的15个16位寄存器的名称、地址、类型和功能说明。实际上,对VS1001K的主要操作都是通过MODE寄存器来完成的,表3给出了MODE寄存器各位的操作功能说明。
表3 MODE寄存器的操作方法
位 | 名 称 |
功 能 |
操作说明 |
0 | SM_DIFF | 差分输出控制 | 0为正常,1为左声道反相 |
1 | SM_FFWD | 快进 | 0为正常快速度,1为快进 |
2 | SM_RESET | 软件复位 | 0时不复位,1时复位 |
3 | SM_MP12 | 是否解码MP1和2 | 0为只解MP3,1时解码MP1/2/3 |
4 | SM_PDOWN | 掉电控制 | 0为上电,1为掉电 |
5 | SM_DAC | 数模转换模式控制 | 0为一般MPEG解码,1为PCM解码 |
6 | SM_DACMONO | 立体声数模转换控制 | 0为立体声,1为单声道 |
7 | SM_BASS | 高/低音增强器 | 0为关,1为开 |
8 | SM_DACT | DCLK触发沿 | 0为从MSB开始,1为从LSB开始 |
9 | SM_BYTEORD | 字节传送顺序 | 0为上升沿,1为降沿 |
10 | SM_IBMODE | 工作模式 | 0为从模式,1为主模式 |
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