SSI接口技術(shù)及其在音頻處理中的應(yīng)用

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TLV320DAC23是TI公司推出的高性能立體聲高端編解碼芯片，支持多種采樣率和多種音頻格式，并具有功耗低、封裝小的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于便攜式數(shù)字音頻處理系統(tǒng)中。

1 同步串行接口SSI的工作原理

Synchronous SerialInterface(SSI)是一個(gè)全雙工的串行接口，允許芯片與多種串行設(shè)備通信。它是高精度絕對(duì)值角度編碼器中一種較常用的接口方式，它采用主機(jī)主動(dòng)式讀出方式，即在主控者發(fā)出的時(shí)鐘脈沖的控制下，從最高有效位(MSB)開始同步傳輸數(shù)據(jù)。SSI模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖中可看出，SSI模塊由發(fā)送電路、接收電路、串行時(shí)鐘和幀同步時(shí)鐘產(chǎn)生電路組成。發(fā)送電路和接收電路相互獨(dú)立，但是共用串行時(shí)鐘和幀同步時(shí)鐘。

1．1 SSI模塊引腳信號(hào)描述

SSLCLKIN：SSI時(shí)鐘輸入信號(hào)。

SSLBCLK：SSI串行比特時(shí)鐘。

SSLMCLK：SSI串行主時(shí)鐘信號(hào)，在SSI主模式下，

該信號(hào)也作為過(guò)采樣時(shí)鐘信號(hào)。

SSI_FS：SSI串行幀同步信號(hào)。

SSLRXD：SSI串行接收數(shù)據(jù)信號(hào)。

SSI_TXD：SSI串行發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)。

1．2 SSI的操作模式

SSI有3種基本同步操作模式：普通模式、網(wǎng)絡(luò)模式和門時(shí)鐘模式。

普通模式是最簡(jiǎn)單的模式，一幀內(nèi)只能傳輸一個(gè)字，而且每一幀都需要幀同步信號(hào)來(lái)控制同步；網(wǎng)絡(luò)模式主要用于多時(shí)隙的情況下，一幀內(nèi)可以傳輸2個(gè)字到32個(gè)字不等；門時(shí)鐘SSI_BCLK模式下，串行比特時(shí)鐘SSI_BCLK指示了發(fā)送引腳或接收引腳上的有效數(shù)據(jù)，所以不需要幀同步信號(hào)。

除了上述3種基本模式外，針對(duì)音頻上的應(yīng)用，SSI還支持兩種衍生模式——I2S模式和AC97模式，分別用于傳輸I2S和AC97音頻格式數(shù)據(jù)。

1．3 SSI的初始化

初始化SSI模塊的正確順序：

①上電或重啟SSI(SSI_CR[SSI_EN]=0)，即關(guān)閉SSI模塊功能。

②配置SSI模塊。涉及的寄存器包括控制寄存器SSI_CR、中斷允許寄存器SSI_IER、發(fā)送配置寄存器SSI_TCR、接收配置寄存器SSI_RCR和時(shí)鐘控制寄存器SSI_CCR。
③通過(guò)SSI_IER寄存器設(shè)置必要的中斷或DMA。

④設(shè)置SSI_CR[SSI_EN]=1允許SSI模塊功能。

⑤設(shè)置SSI_CR[TE／RE]，開始發(fā)送／接收數(shù)據(jù)。

1．4 SSI的工作過(guò)程

(1)發(fā)送數(shù)據(jù)

單通道時(shí)，數(shù)據(jù)從串行發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器SSI_TX0中傳到發(fā)送移位寄存器TXSR中，再通過(guò)串行發(fā)送引腳SSI_TXD發(fā)送出去，然后根據(jù)用戶設(shè)置情況決定是否產(chǎn)生發(fā)送中斷。如果發(fā)送緩沖區(qū)TXFIFOO被允許，則SSI_TX0繼續(xù)從TXFIFOO中取數(shù)據(jù)，直到TXFIFOO中的數(shù)據(jù)全部被發(fā)送，再通過(guò)用戶設(shè)置情況決定是否產(chǎn)生發(fā)送中斷。雙通道時(shí)，發(fā)送移位寄存器TXSR交替從SSI_TX0 和SSI_TXl中取出數(shù)據(jù)。

(2)接收數(shù)據(jù)

單通道時(shí)，數(shù)據(jù)從串行接收引腳SSI_RXD進(jìn)來(lái)，由接收移位寄存器RXSR傳輸給接收數(shù)據(jù)寄存器SSI_RX0，再根據(jù)用戶設(shè)置情況決定是否產(chǎn)生接收中斷。如果接收緩沖區(qū)RXFIFOO被允許，則SSI_RX0將數(shù)據(jù)寫入RXFIFOO，并繼續(xù)從接收移位寄存器中獲取數(shù)據(jù)。雙通道時(shí)，接收移位寄存器RXSR交替將數(shù)據(jù)傳輸給SSI_RX0和SSI_RXl。