采用音频编解码器实现与SigmaDSP编解码器的S/PDIF和I2S接口

电路功能与优势 s/pdif(索尼/飞利浦数字接口)是消费电子设备常用的一种高质量数字音频格式,用于音频设备的互连。许多音频编解码器/dsp仅支持i2s作为数字音频输入/输出,当在需要同时支持s/pdif和aes(音频工程协会)专业标准的电路中使用这些器件时,就会产生问题。
图1所示电路将音频编解码器 adav801 或 adav803 连接到 adau1761等sigmadsp器件来解决这一问题。
s/pdif格式的音频输入先被转换为i2s格式,然后由adau1761处理,处理后的i2s格式音频输出再由adav801/adav803转换回s/pdif格式。adav801/adav803具有一个灵活的数字输入/输出路由矩阵,可以处理i2s或s/pdif格式的音频,并且能以任何一种格式输出;利用片上src(采样速率转换器),它可以用作主器件或从器件。adav801/adav803支持消费音频标准,通过写入adav801/adav803中的相关寄存器,可以将通道状态数据嵌入音频流中。这一特性可以用于在器件之间传送配置信息。adav801/adav803有一个立体声dac/adc,需要时也可以利用它来处理音频。
图1.通过adav801/adav803连接s/pdif输入/输出与adau1761
电路描述 adav801/adav803具有2组输入/输出i2s端口,可以使用任何一组。在图1所示的配置中,回放端口ilrclk引脚和录音端口olrclk引脚连接到adau1761的lrclk引脚。ibclk和obclk引脚连接到adau1761的bclk引脚。isdata引脚连接到adau1761的adc_sdata引脚,osdata引脚连接到adau1761的dac_sdata引脚。
s/pdif输入来自torx173光纤接收器模块,进入dirin引脚,然后以i2s格式通过录音端口输出到adau1761。音频由adau1761 sigmadsp®器件处理后,便以i2s格式通过adc_sdata引脚输出到adav801/adav803的回放端口,然后转换为s/pdif格式,并通过ditout引脚送入totx173光纤发送器模块。
电路采用3.3 v avdd电源供电。电路的主时钟由adav801/adav803或外部振荡器产生,具体取决于adau1761是配置为主器件还是从器件。当adau1761用作从器件时,即blck和lrclk由adav801/adav803驱动时,mclk为从s/pdif流恢复的音频时钟的256倍。也可以将它配置为等于恢复时钟的512倍。此时钟通过adav801/adav803的sysclk3引脚访问,并且连接到adau1761的mclk引脚。
当adau1761为主器件时,mclk由片上振荡器产生,通过mclki引脚提供给adav801/adav803。这种情况下,adau1761驱动lrclk和bclk线,adav801/adav803上的src用于同步i2s端口和s/pdif端口之间的音频。
寄存器设置 有关本电路笔记的完整设计支持文档包,请参阅 ,其中包括主器件和从器件两种配置下adav801/adav803和adau1761的寄存器设置文件。这些寄存器设置文件可以利用相关的评估板软件加载。
常见变化 本电路也可以利用任何具有sigmadsp处理器内核,并且需要s/pdif/aes音频接口的器件来设置,包括adau1401a、adau1701和adau1781。虽然本电路笔记未加以说明,但可以修改上述电路以处理aes音频格式。可以用xlr连接器代替光纤连接器,此时需要变压器来将差分信号转换为单端信号,反之亦然。
电路评估与测试 本电路利用adav801/adav803评估板(eval-adav801ebz或 eval-adav803ebz) 和adau1761 (eval-adau1761z)评估板进行测试。关于评估板之间的必需连接和链路配置,请参阅设计支持文档。图2所示为使用两个评估板的完整测试设置。
设备要求 adau1761评估板利用sigmastudio通过usbi板(eval-adusb2ebz)进行编程。sigmastudio gui软件对pc的要求如下:windows 7、windows vista、windows xp professional或home edition (sp2);128 mb ram(推荐256 mb);50 mb可用硬盘空间;1024 × 768屏幕分辨率;usb 1.1/2.0数据端口。adav801/adav803板利用pc的打印机端口进行控制,相关控制软件可以从adi网站下载。将s/pdif输入/输出连接到adav801/ad
av803评估板需要2个光纤连接器。为在两套评估板之间进行必要的连接,需要8根单引脚跳线电缆。
开始使用 然后,请参照eval-adau1761z 和 eval-adav801/ eval-adav803ebz的文档执行软件安装、设置和系统操作。
使用sigmastudio软件来设置和调整adau1761的寄存器及sigmadsp内核。欲下载sigmastudio,请访问:
用于adav801/adav803的软件也可以从adi网站下载。完成软件安装后,就可以根据adau1761是用作主器件还是从器件,而加载设计文档中的适当寄存器设置文件来对评估板进行编程。adau1761 sigmastudio项目只有一个简单的带音量控制的音频传输功能,目的是测试图1所示电路。
图2.连接adav801/adav803评估板和adau1761评估板的测试设置
图3.测试设置功能框图
设置与测试 可以使用audio precision apx585多通道音频分析仪来产生s/pdif输入并捕捉s/pdif输出。当adau1761用作主器件时,对于满量程1 khz输入信号音,s/pdif输出端的总谐波失真加噪声(thd + n)应为大约130 db。在从器件模式下,thd + n应为大约142 db,因为此时无需src来同步s/pdif流与adau1761 i2s 流。
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