VS1003cn

VS1003-MP3/WMA 音频解码器 VS1003 DataSheet 翻译版 VS1003特性： ●能解码 MPEG 1 和 MPEG2 音频 层 III（CBR+VBR+ABR）；WMA 4.0/4.1/7/8/9 5-384kbps 所有流文件； WAV(PCM+IMA AD-PCM);产生MIDI/SP-MIDI 文件。 ●对话筒输入或线路输入的音频信号进行 IMA ADPCM编码 ●支持MP3 和WAV流 ●高低音控制 ●单时钟操作 12..13MHz ●内部 PLL锁相环时钟倍频器 ●低功耗 ●内含高性能片上立体声数模转换器，两声道间无相位差 ●内含能驱动 30欧负载的耳机驱动器 ●模拟，数字，I/O单独供电 ●为用户代码和数据准备的 5.5KB片上 RAM ●串行的控制，数据接口 ●可被用作微处理器的从机 ●特殊应用的 SPI Flash引导 ●供调试用途的 UART接口 ●新功能可以通过软件和 4 GPIO添加 VS1003概述： ●VS1003是一个单片MP3/WMA/MIDI音频解码器和 ADPCM编码器。它包含一个高性能，自主产权的低功 耗 DSP 处理器核 VS_DSP4,工作数据存储器，为用户应用提供 5KB的指令 RAM和 0.5KB的数据 RAM。 串行的控制和数据接口，4个常规用途的 I/O口，一个 UART，也有一个高品质可变采样率的 ADC和立体 声 DAC，还有一个耳机放大器和地线缓冲器。 ●VS1003通过一个串行接口来接收输入的比特流，它可以作为一个系统的从机。输入的比特流被解码，然后 通过一个数字音量控制器到达一个 18 位过采样多位ε-Δ DAC。通过串行总线控制解码器。除了基本的解 码，在用户 RAM中它还可以做其他特殊应用，例如 DSP音效处理。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 4．1参数容许最大范围 参数 符号 最小 最大 单位 模拟正电源 AVDD -0.3 3.6 V 数字正电源 CVDD -0.3 2.7 V I/O正电源 IOVDD -0.3 3.6 V 所有数字口输出电流 ±50 mA 所有数字口输入电压 -0.3 IOVDD+0.31 V 操作温度 -40 +85 ℃ 存储温度 -60 +150 ℃ 1 不能超过 3.6 4．2建议操作环境 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 环境温度 -25 +70 ℃ 模拟和数字地 1 AGND DGND 0.0 V 模拟正电源 AVDD 2.6 2.8 3.6 V 数字正电源 CVDD 2.4 2.5 2.7 V I/O正电源 IOVDD CVDD-0.6V 2.8 3.6 V 输入时钟频率 2 XTAL1 12 12．288 13 MHz 内部时钟频率 CLKI 12 36.864 50.04 MHz 内部时钟倍频数 3 1.0x 3.0x 4.0x 主机时钟占空比 40 50 60 % 1 必须相互连接并尽量靠近 VS1003以避免锁存上拉 2 最大的采样率 XTAL1/256,决定了能以正确的速度播放的音频采样率。因此，为了能播放 48KHz采样率的音 频，XTAL1至少为 12.288MHz才能获得正确的播放速度。 3 复位值为 1.0x ，复位后设置为 3.0x和允许在WMA回放的过程中 1.0x增加。 4 在容许的 CVDD电压范围内，最大的时钟频率是 50.0MHz(4x12.288MHz 或 3.5x13.0MHz)。 4．3模拟指标 测试条件：AVDD=2.5..3.6V,CVDD=2.4..2.7V,IOVDD=CVDD-0.6V..3.6V,TA=-40..+85℃,XTALI=12..13MHz 内部时钟倍乘数 3.5x，DAC尝试输出 1307.894Hz完整的正弦波，测量带宽 20Hz..20KHz，模拟输出负载： 左声道到地 30欧，右声道到地 30欧。麦克风测试幅度 50mVpp，频率 1KHz。线路输入测试幅度 1.1V,频率 1KHz 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 DAC位宽 18 bits 总谐波失真 THD 0.1 0.3 % 动态范围（DAC非静音） IDR 90 dB 信噪比 （完整信号） SNR 70 dB 通道隔离度（串音） 50 75 dB 通道隔离度（共地串音） 40 dB 通道失配增益 -0.5 0.5 dB 频率响应 -0.1 0.1 dB 完整信号输出电压幅度 峰峰值 1.3 1.51 1.7 Vpp 线性相位偏离度 5 Deg度 模拟输出负载电阻 AOLR 16 302 欧 模拟输出负载电容 100 pF 麦克风输入放大器增益 MICG 26 dB 麦克风输入幅度 50 1403 mVpp AC PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 麦克风总谐波失真 MTHD 0.02 0.10 % 麦克风信噪比 MSNR 50 62 dB 线路输入幅度 2200 28003 mVpp AC 线路输入总谐波失真 LTHD 0.06 0.10 % 线路输入信噪比 LSNR 60 68 dB 线路和麦克风输入阻抗 100 千欧 典型值是从 5000个器件测试中获取的 1 +到+间的电压音声音不同会达到 3 .0 V 2 模拟输出负载可以变低，但低于典型值时，失真度将会增大 3 超过典型值的幅度将会引起谐波失真增大 4．4功耗 采用MPEG 1.0 Layer-3 128Kbps采样率产生正弦波来测试，满度输出音量，XTALI为 12.288MHz。内部时钟 倍频为 3.0x，CVCC=2.5V,AVDD=2.8V. 参数 最小值 典型值 最大值 单位 电源消耗 AVDD,复位状态 0.6 5.0 uA 电源消耗 CVDD,复位状态 3.7 50.0 uA 电源消耗 AVDD,正弦波测试，30欧到地负载 36.9 mA 电源消耗 CVDD，正弦波测试 12.4 mA 电源消耗 AVDD，空载 7.0 mA 电源消耗 AVDD，输出负载 30欧 10.9 mA 电源消耗 AVDD，30欧到地负载 16.1 mA 电源消耗 CVDD 17.5 mA 4．5数字指标 参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 高电平输入电压 0.7xIOVDD IOVDD+0.31 V 低电平输入电压 -0.2 0.3xIOVDD V 高电平输出电压 在 Io=-2.0mA 0.7xIDVDD V 低电平输出电压 在 Io= 2.0mA 0.3xIOVDD 输入漏电流 -1.0 1.0 uA SPI接口输入时钟频率 CLKI/6 MHz 所有输出管脚上升时间 负载电容=50pF 50 nS 1 必须不能超过 3.6V 2 是在 SCI读操作时，在 SCI和 SDI写操作时允许至 CLKI/4 4．6转换指标—引导初始化 参数 符号 最小值 最大值 单位 XRESET外部复位有效时间 2 XTALI XRESET外部复位无效到软件就绪 16600 500001 XTALI 上电复位，上升至 CVDD时间 10 V/s 1 当初始化完成后 DREQ电平上升，在此之前不能发送任何数据或命令 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 5 封装 5．1．1 LQFP-48 5．1．2 BGA-49 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 5．2 LQFP-48 和 BGA-49封装的管脚分配 管脚名称 LQFP-48 BGA-49Ball 管脚类型 管脚功能 MICP 1 C3 AI 同相差分话筒输入，自偏压 MICN 2 C2 AI 反相差分话筒输入，自偏压 XRESET 3 B1 DI 低电平有效，异步复位端 DGND0 4 D2 DGND 处理器核与 I/O 地 CVDD0 5 C1 CPWR 处理器核 电源 IOVDD0 6 D3 IOPWR I/O 电源 CVDD1 7 D1 CPEW 处理器核 电源 DREQ 8 E2 DO 数据请求，输入总线 GPIO2/DCLK1 9 E1 DIO 通用 I/O2 / 串行数据总线时钟 GPIO3/SDATA1 10 F2 DIO 通用 I/O3 / 串行数据总线数据 XDCS/BSYNC1 13 E3 DI 数据片选端/字节同步 IOVDD1 14 F3 IOPWR I/O电源 VCO 15 G2 DO 时钟压控振荡器 VCO输出 DGND1 16 F4 DGND 处理器核与 I/O的地 XTALO 17 G3 AO 晶振输出 XTALI 18 E4 AI 晶振输入 IOVDD2 19 G4 IOPWR I/O电源 IOVDD3 F5 IOPWR I/O电源 DGND2 20 DGND 处理器核与 I/O地 DGND3 21 G5 DGND 处理器核与 I/O地 DGND4 22 F6 DGND 处理器核与 I/O地 XCS 23 G6 DI 片选输入，低电平有效 CVDD2 24 G7 CPWR 处理器核电源 RX 26 E6 DI UART接收口，不用时接 IOVDD TX 27 F7 DO UART发送口 SCLK 28 D6 DI 串行总线的时钟 SI 29 E7 DI 串行输入 SO 30 D5 DO3 串行输出 CVDD3 31 D7 CPWR 处理器核电源 TEST 32 C6 DI 保留做测试，连接至 IOVDD GPIO0/SPIBOOT 33 C7 DIO 通用 I/O0 /SPIBOOT,使用 100K下拉电阻 2 GPIO1 34 B6 DIO 通用 I/O1 AGND0 37 C5 APWR 模拟地，低噪声参考地 AVDD0 38 B5 APWR 模拟电源 RIGHT 39 A6 AO 右声道输出 AGND1 40 B4 APWR 模拟地 AGND2 41 A5 APWR 模拟地 GBUF 42 C4 AO 公共地缓冲器 AVDD1 43 A4 APWR 模拟电源 RCAP 44 B3 AIO 基准滤波电容 AVDD2 45 A3 APWR 模拟电源 LEFT 46 B2 AO 左声道输出 AGND3 47 A2 APWR 模拟地 LINE IN 48 A1 AI 线路输入 1 管脚第一功能在新模式有效，后面的功能在兼容模式有效。 2 除非下拉电阻被使用，SPIBOOT是可靠的 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Administrator 高亮 Administrator 高亮 6 连接图 使用 LQFP-48封装时的典型连接电路 地缓冲器 GBUF可以用做耳机的公共电压（1.24V），这样，音频输出就不需要大容量的隔离电容，而是直接 从 VS1003连接至耳机连接器。 如果不使用 GBUF，左右声道输出必须增加 100uF的隔直电容。 如果不使用 UART，RX必须接 IOVDD，TX必须悬空。 不允许在 XTALO端挂接任何负载 注意：这种连接是假定 SM_SDINNEW有效情况下，如果 SM_SDISHARE也被使用的话 xDCS不需要被连接 7 SPI总线 7．1 概要 SPI总线，最初被用在一些Motorola器件上-也被应用于 VS1003的串行数据接口 SDI和串行控制接口 SCI 7．2 SPI管脚定义 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 7．2．1 VS1002 Native Modes (New Mode) VS1002有效模式（新模式）对于 VS1003,当 SM_SDINEW被置 1时，该模式被有效（启动时默认） GPIO2,GPIO3,XDCS分别替换 DCLK,SDATA和 BSYNC。 SDI管脚 SCI管脚 描述 XDCS XCS 低电平有效片选输入，高电平强制使串行接口进入 standby模式，结束当前操作。高 电平也强制使串行输出 SO变成高阻态。如果 SM_SDISHARE为 1，不使用 XDCS， 但是此信号在 XCS中产生。 SCK 串行时钟输入。串行时钟也使用内部的寄存器接口主时钟。SCK可以被门控或是连 续的。对任一情况，在 XCS变为低电平后，SCK上的第一个上升沿标志着第一位数 据被写入。 SI 串行输入，如果片选有效，SI就在 SCK的上升沿处采样。 - SO 串行输出，在读操作时，数据在 SCK的下降沿处从此脚移出，在写操作时为高阻态。 7．2 VS1001 兼容模式 当 SM_SDINEW被置 0时，该模式有效。在此模式中，DCLK,SDATA.BSYNC有效 SDI管脚 SCI管脚 描述 - XCS 低电平有效片选输入，高电平强制使串行接口进入 standby模式，结束当前操作。高 电平也强制使串行输出 SO变成高阻态。 BSYNC - SDI数据与 BSYNC的上升沿同步 DCLK SCK 串行时钟输入。串行时钟也使用内部的寄存器接口主时钟。SCK可以被门控或是连 续的。对任一情况，在 XCS变为低电平后，SCK上的第一个上升沿标志着第一位数 据被写入。 SDATA SI 串行输入。如果 XCS为 0，SI在 SCK的上升沿上采样。 - SO 串行输出，在读操作时，数据在 SCK的下降沿处从此脚移出，在写操作时为高阻态。 7．3 数据请求脚 DREQ DREQ脚，在 VS1003的 FIFO在能够接受数据的时候输出高电平。此时，VS1003可获取至少 32Byte的 SDI 数据或一个 SCI命令。遵循这个标准，当 DREQ变低时，发送器必须停止发送新的数据。 因为有 32Byte 的保险区域（数据缓冲区）,当检测到 DREQ信号时，发送器（MCU）须发送 32Byte的 SDI 数据。 易于和慢速的微控制器接口。 注意：VS10xx系列产品直到 VS1002，DREQ信号仅在 SDI传送中使用。在 VS1003中，DREQ信号也被使 用于告知 SCI的状态。 7．4 SDI串行数据协议 7．4．1 概述 该串行接口作为从机模式操作，所以 DCLK信号必须由外部电路产生。数据（SDATA信号）被 DCLK的上 沿或下沿时钟化。 假设 VS1003输入的字节数据是同步的。SDI传送可由 SCI_MODE的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 决定是高位在前或低位在前。 7．4．2 VS1002 SM_NEWMODE 自身模式（新模式）中的 SDI 在 VS1002自身模式中（SM_NEWMODE被置 1），通过 XDCS完成字节同步。在一字节数据的传送过程中， XDCS的状态不会改变。即使在 VS1003的板上可能有干扰，也需要保持数据的同步，。 如果 SM_SDISHARE为 1，XDCS信号将在内部由 XCS输入转化（共享同一端口） 在新 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 中，推荐使用 VS1002自身模式 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Administrator 高亮 Administrator 高亮 7．4．3 VS1001兼容模式下 SDI传送 BSYNC字节同步信号-单字节传送 当 VS1003运行在 VS1001兼容模式下，BSYNC信号用于保证输入比特流的字节对齐，在 BSYNC高电平期， 当 DCLK第一个采样沿（上升沿或下降沿，取决于极性的选择）到来时，标志着一字节的第一位（LSB,当使 用低位在前顺序时；MSB，当使用高位在前顺序时）。若 BSYNC为 1 ，当接收完最后一位，接收器仍然保 持有效并继续接收后续的 8bit数据。 7．4．4 被动 SDI模式 如果 SM_NEWMODE被置 0且 SM_SDISHARE被置 1，操作与 VS1001兼容模式相似，但仅在 BSYNC信号 为 1的时候接受数据。BSYNC的上升沿仍然作为同步信号。 7．5 SCI 串行命令接口协议 7．5．1 概述 SCI串行总线命令接口协议包含了一个指令字节，一个地址字节和一个 16位的数据字。读写操作可以读写单 个寄存器。在上升沿读出数据位。所以拥护必须在下降沿刷新数据。字节数据总是以高位在前发送。 操作被一个 8位的指令字节（Instruction opcode）所确定。支持的读写指令如下： 注意：在每次 SCI 操作后，DREQ 线被置 0。VS1003 靠此期间操作。不允许在 DREQ 变为 1 之前开始新的 SCI/SDI操作。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Administrator 高亮 pay attention 7．5．2 SCI读 VS1003的寄存器用下列顺序读出，如上图 Figure 6。首先将 XCS片选拉低以选择芯片，再通过 SI线发送 8 位的读操作码（READ opcode 0x03）和 8位的地址。在地址被 VS1003芯片读入后，SI上的数据将被忽略。 相应地址的 16位数据将从 SO线移出。 当数据全被移出后 XCS需拉高 芯片在读操作时，DREQ将被拉低一个短暂的时间。此时间及其短暂，不会引起用户的注意。 7．5．3 SCI写 VS1003 的寄存器须按以下的顺序写入，见图 Figure 7。首先将 XCS片选拉低以选择芯片，再通过 SI线发送 8位的读操作码（WRITE opcode 0x02）和 8位的地址。随即发送 16位的数据字。 当最后一位被移入且最后的时钟已发送，必须将 XCS拉高以完成写操作。 当发送完最后一位，DREQ被拉低，再此期间完成寄存器的刷新，用 execution（执行）标记。这个时间是可 变的，取决于寄存器及寄存器的内容（详见 8.6），如果这个时间的最大值比微控制器发送下一个 SCI命令或 SDI数据的时间长， 就不允许在 DREQ再次变高之前完成一次新的 SCI/SDI操作。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 7．6 SPI时序 1 25ns是在负载电容 100pF情况下，若电容减小，则此时间变短 注意：对于 tWL和 tWH，tH也需要至少 2时钟周期，SPI总线的速度可轻松的达到 VS1003 CLKI内部时钟 频率的 1/6。稍高的速度需要细致地调整时序，详见 VS10xx应用笔记。 注意：负数 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示此信号在图中的顺序可以改变 7．7 两个 SCI写操作 Figure9图示了两个连续的 SCI操作，注意在两个写操作间的无效状态，xCS线必须拉高。DREQ线也须注意！ PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 Administrator 高亮 7．7．2 两个 SDI 字节 如图 Figure 10示，是用 xCS线上的上升沿来使 SDI数据同步。即便如此，不是每个字节都需要分开来同步。 7．7．3 两个 SDI字节间的 SCI操作 图 Figure11描述了如何将一个 SCI操作嵌入到两个 SDI操作之间。xCS的沿被同时用做 SDI和 SCI的同步。 记得注意 DREQ线。 8 功能描述 8．1 主要特性 VS1003是基于自主的数字信号处理器 VS_DSP。它包含了针对MP3，WMA和WAV PCM+ADPCM音频解码 所必须的全部代码和数据，MIDI合成器，共享串行接口，多速立体声 DAC和模拟输出放大器及滤波器。同 时有麦克风放大器和 ADC及 ADPCM音频编码。为调试准备了一个 UART。 8．2 VS1003所支持的音频编码 协定 标记 描述 + 支持的格式 - 存在但不支持的格式 不存在的格式 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Administrator 高亮 Administrator 高亮 8．2．1 支持的MP3（MPEG layerIII）格式 1 也支持所有的可变比特率（VBR）格式 2 可能出现不兼容，因为MPEG 2.5并非标准格式 8．2．2 支持的WMA格式 支持 2，7，8，9版本的WMA（Windows Media Audio）编码。所有的WMA profile(L1,L2,L3)都支持。之前 的流被分为几类 1，2a,2b,3。该解码器通过微软的一致测试程序。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 除WMA解码之外，所有的比特率和采样率都支持，包括可变比特率WMA流。注意WMA消耗比特流不像 MP3那样平坦，所以，在相同的比特率下，为了干净地回放，你需要一个较高的传送容量峰值。 8．2．3 RIFF WAV 格式支持 支持大多数 RIFF WAV子格式 8．2．4 MIDI格式支持 普通的MIDI和 SP-MIDI格式 0文件可以播放。格式 1和格式 2文件必须由用户转换成格式 0文件。最大的 同时发声数为 40。实际上，发声数取决于内部时钟率（用户可选）。使用这个手段，可能后处理效果被禁用， 例如低音，高音增强。利用 SP-MIDI MIP表实现多音约束算法。 36．86MHz(3倍频时钟)可达到 16-26个同时持续的记录。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8．3 VS1003数据的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 首先，依赖于音频数据，且非设置为 ADPCM编码模式，MP3,WMA,PCMWAV,IMA ADPPCM WAV或MIDI 的数据流从 SDI总线接收并解码。 解码之后，如果 SCI_AIADDR非零，则应用代码从寄存器所指向的地址开始执行。详见 VS10xx应用笔记。 然后数据流是否经过低音，高音增强器，取决于 SCI_BASS寄存器。 之后，数据流向音量控制单元，同时拷贝数据进音频 FIFO。 音频 FIFO锁存住数据，通过音频中断（10.13.1）将数据送进采样率变换器和 DAC。音频 FIFO的大小是 2048 立体声（2x16bit）采样，即 8KB。 采样率变换器把所有不同的采样率变为 XTALI/2,或 128次最高可用采样率。这个变换用一个固定的输入时钟 频率，经过复杂的 PLL时钟配置后，几乎允许无限制的采样率精确度。对于 12.288MHz 的时钟，DAC工作 在 128x48KHz也就是 6.144MHz上，并建立一个立体声同相位模拟信号。过采样的输出被片上的模拟滤波器 进行低通滤波。滤波后的信号前往耳机放大器。 8．4 串行数据接口（SDI） 这个串行数据接口被用于传送压缩的MP3或WMA数据，WAV PCM，ADPCM和MIDI数据。 如果解码器的输入有故障或是不能够快地接收，模拟输出会自动静音。 同样，也可以通过 SDI激活几个不同的测试，详见 9章。 8．5 串行控制接口（SCI） SCI兼容 SPI规范。数据传送总是 16位。通过 SCI读写寄存器来控制 VS1003。 此接口上主要的几个控制 ● 控制操作模式，时钟，处理效果 ● 访问状态信息和头数据 ● 访问编码数字数据 ● 上传用户程序 8．6 SCI 寄存器 SCI寄存器，前缀 SCI_ 寄存器 类型 复位值 时间 1 缩写[bits] 描述 0x0 RW 0x800 70CLKI4 MODE 模式控制 0x1 RW 0x3C3 40 CLKI STATUS VS1003状态 0x2 RW 0 2100 CLKI BASS 内置低音/高音增强器 0x3 RW 0 11000XTALI5 CLOCKF 时钟频率+倍频数 0x4 RW 0 40 CLKI DECODE_TIME 每秒解码次数 0x5 RW 0 3200 CLKI AUDATA Misc.音频数据 0x6 RW 0 80 CLKI WRAM RAM写/读 0x7 RW 0 80 CLKI WRAMADDR RAM写/读基址 0x8 R 0 - HDAT0 流头数据 0 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 0x9 R 0 - HDAT1 流头数据 1 0xA RW 0 3200 CLKI2 AIADDR 用户代码起始地址 0xB RW 0 2100 CLKI VOL 音量控制 0xC RW 0 50 CLKI2 AICTRL0 应用控制寄存器 0 0xD RW 0 50 CLKI2 AICTRL1 应用控制寄存器 1 0xE RW 0 50 CLKI2 AICTRL2 应用控制寄存器 2 0xF RW 0 50 CLKI2 AICTRL3 应用控制寄存器 3 1 在最坏的情况下，当写寄存器之后 DREQ线仍然为低电平，若用户选择跳过检测 DREQ线来对寄存器写的 话，需要间隔一段时间（低于 100时钟周期）来执行。 2 另外，时钟的消耗必须在用户程序中被计数。 3 硬件直接改变此寄存器的值到 0x38，100ms后又变为 0x30。 4 当模式寄存器写入特殊的软件复位，最坏的情况 16600 XTALI周期 5 写这个寄存器将强制使内部时钟暂时运行在 1.0x XTALI。所以，在刷新这个寄存器的进程中，最好不要发 送 SCI或 SDI位。 注意：执行 SCI写时如果 DREQ为低，在 SCI写过程之后，DREQ仍然保持低电平。 8．6．1 SCI_MODE (RW) SCI_MODE用于控制 VS1003的操作，其缺省值为 0x0800(SM_SDINEW set)。 位 名称 功能 值 描述 0 SM_DIFF 微分 0 1 正常同相音频 左声道反相 1 SM_SETTOZERO 设置为 0 0 1 对 错 2 SM_RESET 软件复位 0 1 不复位 复位 3 SM_OUTOFWAV 跳出WAV解码 0 1 不 是 4 SMPDOWN 掉电 0 1 电源开 掉电模式 5 SM_TESTS 允许 SDI测试 0 1 不允许 允许 6 SM_STREAM 流模式 0 1 不 是 7 SM_SETTOZERO 2 设置为 0 0 1 对 错 8 SM_DACT DCLK有效沿 0 1 上升沿 下降沿 9 SM_SDIORD SDI位顺序 0 1 高位在前 低位在前 10 SM_SDISHARE 共享 SPI 片选 0 1 不 是 11 SM_SDINEW VS1002自身 SPI模式 0 1 不 是 12 SM_ADPCM ADPCM录音允许 0 1 不 是 13 SM_ADPCM_HP ADPCM高通滤波允许 0 1 不 是 14 SM_LINE_IN ADPCM录音源选择 0 1 麦克风 线路输入 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 当 SM_DIFF被置位，播放器反相左声道的输出，对于一个立体声输入，将得到一个虚拟的环绕声。若是单声 道输入，将得到一个差分的左/右声道信号。 当 SM_RESET被置位，软件复位将被初始化。此位会自动清零。 如果你想在WAV,WMA或是MIDI文件的解码过程中停止，需要置位SM_OUTOFWAV，直到SM_ OUTOFWAV 被清零且遵照 DREQ的情况下才能发送数据。SCI_HDAT1也将被清零。对于WMA和MIDI，最可靠的继续 传送数据流，是发送 0。 SM_PDOWM位设置 VS1003为软件掉电模式。注意，软件掉电效果不及 XRESET上的硬件掉电。 若 SM_TESTS被置位，将允许 SDI测试。关于 SDi测试，详见 9.7章节 SM_STREAM允许 VS1003的流模式,在这个模式下,数据必须尽可能保持间隔的平滑(最好数据块小于 512字 节),VS1003 总是尝试让输入缓冲区保持半满,改变回放速度上升到 5%.为了获得优质的声音,平均速度误差必 须在 0.5%之内,比特率不能超过 160kbit/s且你能使用可变比特率 VBR.详见 VS10xx应用笔记,WMA文件不能 工作于此模式. SM_DACT定义了 SDI有效的时钟沿,当为 0时,在上升沿读数据,当为 1时,在下降沿读数据. 当 SM_SDIORD被清零,SDI默认按高位在前传送字节数据.若 SM_SDIORD被置位,则按相反的位顺序传送,即 位 0在前,位 7在后.对于字节,仍然按默认的顺序传送.这个寄存器位对 SCI总线无效. 置位 SM_SDISHARE使 SCI和 SDI共用享用的片选信号,在 7.2章详细说明,如果 SM_SDINEW也是 1的话. 置位 SM_SDINEW将使能 VS1002自身串行模式(在 7.2.1 和 7.4.2中有叙述).注意,在 VS1003启动的时候此位 默认为 1. 当同时使能SM_ADPCM和SM_RESET,用户将使能 IMA ADPCM录音模式.更多的信息参阅VS10xx应用笔记. 如果 SM_ADPCM_HP和 SM_ADPCM和 SM_RESET一起被置位,ADPCM模式将从一个高通滤波器开始.话音 在这里将大部分背景噪音滤除,见 ADPCM的频响曲线. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com SM_LINE_IN用来选择 ADPCM 录音的音源,如果是 0,则麦克风输入脚MICP和MICN被使用,如果 1,LINEIN 被使用。 SCI_STATUS包含了 VS1003的当前信息，用户可以在受到音频干扰的时候让 VS1003关闭。 名称 位 描述 SS_VER 6：4 版本 SS_APDOWN2 3 模拟驱动器掉电 SS_APDOWM1 2 模拟内部掉电 SS_AVOL 1：0 模拟音量控制 SS_VER为 0，VS1001;为 1,VS1011;为 2,VS1002;为 3，VS1003. SS_APDOWN2控制模拟驱动器掉电。正常情况下，这个位是受系统硬件控制。尽管如此，若用户想让 VS1003 进入掉电短暂的时间，则把此为变为 1。 SS_APDOWN1控制内部模拟部分掉电，此位仅被系统硬件使用。 SS_AVOL为模拟音量控制：0=-0dB，1=-6dB，3=-12dB。这个寄存器仅对系统硬件自动使用有意义。 8．6．2 SCI_BASS (RW) 名称 位 描述 ST_AMPLITUDE 15：12 高音控制，1.5dB步进（-8..7 ,为 0表示关闭） ST_FREQLIMIT 11：8 最低频限 1000Hz步进（0..15） SB_AMPLITUDE 7：4 低音加重，1dB步进（0..15 ,为 0表示关闭） SB_FREQLIMIT 3：0 最低频限 10Hz步进（2..15） 是一个强劲的 DSP算法，他能尽量保证送耳机的信号不被削波。 当 SB_AMPLITUDE不为零时，VSBE低音提升有效。用户优先设置 SB_AMPLITUDE，大约在音频系统还原 的最低频率 1.5倍时间设置 SB_FREQLIMIT。例如，设置 SCI_BASS为 0x00f6，将在 60Hz以下获得 15dB提 升。 因为 VSBE尽量避免音频削波，它为动态音乐素材提供了一个最合适的低音提升，或者说，当回放音量不是 开到最大，也就不能产生低音：所以源素材中一开始就必须含有一些低频成分。 高音控制VSTC在 ST_AMPLITUDE非零时有效。例如设置 SCI_BASS为 0x7A00将在 10KHz以上获得 10.5dB 的高音提升。 低音提升使用大约 3.0MIPS和高音控制 1.2MIPS在 44100Hz采样率的时候。两者可同时实现。 8．6．3 SCLCLOCKF (RW) 对 VS1003的 SCLCLOCKF寄存器的操作与 VS10x1和 VS1002不同 SCI_CLOCKF 位 名称 位 描述 SC_MULT 15：13 时钟倍频数 SC_ADD 12：11 允许倍频 SC_FREQ 10：0 时钟频率 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com SC_MULT使内部倍频器有效，通过 XTALI的倍乘，得到一个较高的频率的 CLKI，对应的值如下： SC_MULT 域的值 掩码 CLKI 0 0x0000 XTALI 1 0x2000 XTALI × 1.5 2 0x4000 XTALI × 2.0 3 0x6000 XTALI × 2.5 4 0x8000 XTALI × 3.0 5 0xA000 XTALI × 3.5 6 0xC000 XTALI × 4.0 7 0xE000 XTALI × 4.5 SC_ADD 告诉解码器硬件允许 SC_MULT以什么数值增加倍频数。如果较多的周期是临时的需要解码WMA 流。对应值如下： SC_ADD 域值 掩码 倍频增量 0 0x0000 禁止修改 1 0x0800 0.5x 2 0x1000 1.0x 3 0x1800 1.5x SC_FREQ 用于当输入时钟是比 12.288MHz 高的其它频率时。XTALI被设置为 4KHz 步进。寄存器中这个值 正确的计算公式是（XTALI-8000000）/4000 ,XTALI的单位是 Hz。 注意：默认的值为 0，是假设 XTALI的频率是 12.288MHz。 注意：因为最大的采样率是 XTALI/256，所以当 XTALI<12.288MHz时，不是所有的采样率都可用。 注意：自动时钟变换仅发生在WMA文件解码的时候。自动时钟变换每次改变 0.5x。这不会引起下降到 1.0x 时钟且你可以使用相同的 SCI和 SDI时钟贯穿整个WMA文件。当解码结束，恢复到默认的倍频数且立刻引 起 1.0x时钟。 例子：如果 SCI_CLOCKF为 0x9BE8，SC_MULT=4, SC_ADD=3, SC_FREQ=0x3E8=1000.这意味着: XTALI=1000×4000+8000000=12MHz.时钟倍频器被设置为 3.0×XTALI=36MHz，且允许的最大合成频率为 （3.5+1.5）×XTALI=54MHz，倍频数由硬件自动选择。 8．6．5 SCI_DECODE_TIME (RW) 当在解码正确的数据时，当前一秒之内的解码次数显示于此寄存器中。用户可以改变此寄存器的值，这种情 况下，新的值又将第二次写入。 在每次软件复位或是WAV(PCM或 IMA ADPCM)，WMA,MIDI解码的开始或结束时，SCI_DECODE_TIME 被复位。 8．6．6 SCI_AUDATA (RW) 当解码正确的数据时，当前的采样率和通道数可以从 SCI_AUDATA的 15：1位和 0位中读取。15：1位域包 含了采样率除二后的值，位 0为 0表示单声道，为 1表示立体声。写 SCI_AUDATA将直接改变采样率。 例如：44100Hz 立体声数据，读出来即为 0xAC45(44101)。 8．6．7 SCI_WRAM (RW) SCI_WRAM用做上载应用程序和数据到指令和数据 RAMs。其开始地址必须在首次读写 SCI_WRAM前，通 过写 SCI_WRAMADDR来进行初始化。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 同样，一次 SCI_WRAM 的读写操作能传送 16位数据，一个指令字是 32 位长，所以每个指令字的读写需要 两个连续的读写操作。其字节顺序是大端模式（Big-Endian）.在每个的全字被读写后，内部指针会自动增加。 8．6．8 SCI_WRAMADDR (W) SCI_WRAMADDR被用作设置编程地址供 SCI_WARM读写，如下： SM_WRAMADDR 开始……结束 Dest.addr. 开始……结束 位/每字 Bits/Word 描述 0x1800…0x187F 0x1800…0x187F 16 X data RAM 0x5800…0x587F 0x1800…0x187F 16 Y data RAM 0x8030…0x84FF 0x0030…0x04FF 32 指令 RAM 0xC000…0xFFFF 0xC000…0xFFFF 16 I/O 8．6．9 SCI_HDAT0 和 SCI_HDAT1 (R) 对于WAV文件，SCI_HDAT0 和 SCI_HDAT1读出值分别是 0x7761和 0x7665。 对于WMA文件，SCI_HDAT1的值为 0x574D, SCI_HDAT0包含了用字节每/秒描述的数据速度。若要获取文 件的比特率，将 SCI_HDAT0的值除 8。 对于MIDI文件，SCI_HDAT1的值为 0x4D54，SCI_HDAT0包含的值遵照下表。 HDAT0[15：8] HDAT0[7：0] 值 说明 0 多音数 当前多音数 1..255 保留 对于MP3文件，SCI_HDAT[0…1]有以下的内容 位 功能 值 说明 HDAT1[15:5] 同步字 2047 有效流 HDAT1[4:3] ID 3 ISO 11172-3 MPG 1.0 2 ISO 13818-3 MPG 2.0（1/2-rate） 1 MPG 2.5(1/4-rate) 0 MPG 2.5(1/4-rate) HDAT1[2:1] Layer 层 3 I 2 II 1 III 0 保留 HDAT1[0] 保护位 1 无 CRC校验 0 CRC校验保护 HDAT0[15:12] 比特率 ISO 11172-3 HDAT0[11:10] 采样率 3 保留 2 32/16/8 KHz 1 48/24/12 KHz 0 44/22/11 KHz HDAT0[9] Pad位 1 另外位置 0 常规结构 HDAT0[8] 私有位 未定义 HDAT0[7：6] 模式 3 单声道 2 双通道 1 联合立体声 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 0 立体声 HDAT0[5：4] 扩展 ISO 11172-3 HDAT0[3] 版权 1 有版权 0 自由 HDAT0[2] 原创否 1 原创 0 拷贝 HDAT0[1：0] 重点 3 CCITT J.17 2 保留 1 50/15 微秒 0 无 当读的时候，SCI_HDAT0和 SCI_HDAT1包含的头信息是从MP3流开始解码时提取的。复位之后两个寄存器 都清零，指示没有数据被找到。 SCI_HDAT0中的“采样率”域通过下表解释： “采样率” ID=3/Hz ID=2/Hz ID=0,1/Hz 3 - - - 2 32000 16000 8000 1 48000 24000 12000 0 44100 22050 11025 HDAT0中的“比特率”域通过下表解释： “比特率”域 ID=3 / kbit/3 ID=0,1,2 / kbit/s 15 禁止 禁止 14 320 160 13 256 144 12 224 128 11 192 112 10 160 96 9 128 80 8 112 64 7 96 56 6 80 48 5 64 40 4 56 32 3 48 24 2 40 16 1 32 8 0 - - 8．6．10 SCI_AIADDR (RW) SCI_AIADDR指出了应用代码的开始地址，要在 SCI_WRAMADDR和 SCI_WARM之前写入。如果不使用应 用代码，此寄存器可以不初始化，也可初始化为 0。详见 VS10xx应用笔记。 8．6．11 SCI_VOL (RW) SCI_VOL可以控制播放器硬件音量。对每个声道，一个 0到 254间的数被定义为从最大音量级别以 0.5dB衰 减。左声道值乘 256。因而，最大的音量是 0，而静音为 0xFEFE。 例如：若左声道为-2.0dB，右声道为-3.5dB：(4×256)+7=0x407。注意，在启动的时候被设置为满音量。软件 复位不会改变音量设定。 注意：设置 SCI_VOL为 0xFFFF将使芯片进入模拟掉电模式。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8．6．12 SCI_AICTRL[x] (RW) SCI_AICTRL[x]寄存器（x=[0..3]）可用作访问用户应用程序。 9 操作 9．1 时钟 VS1003 操作于单时钟，12.288MHz 作为主时钟。此时钟可以由外部电路产生（连接至 XTALI）或使用内部 晶体振荡器接口（XTALI和 XTALO脚） 9．2 硬件复位 当 XRESET线被拉低，VS1003 被复位，所有的控制寄存器和内部状态都被设置为初始值。XRESET由 任何外部时钟异步产生。复位模式同时也是全掉电模式，VS1003的数字和模拟部分仅消耗很小的功率，而且 时钟停止，XTALO被接地。 在硬件复位或上电之后，DREQ仍然保持低电平至少 16600时钟周期，意味着在 12.288MHz的时钟下， 有 大 约 1.35ms 的 延 时 。 在 此 之 后 ， 解 码 之 前 用 户 可 以 设 置 基 本 的 硬 件 寄 存 器 例 如 SCI_MODE,SCI_BASS,SCI_CLOCKF和 SCI_VOL。详见 8.6。 内部时钟能被 PLL倍频，支持 1.0x…4.5x倍频（SCI_CLOCKF寄存器）。复位值为 1.0x。若想设置为典 型值，复位之后，内部时钟倍频数须设置为 3.0x。等待 DREQ变高后，将 0x9800写入 SCI_CLOCKF（寄存 器 3）。详见 8.6.4 9．3 软件复位 在一些情况下解码器软件被复位，就是 SCI_MODE的 bit2 引起（8.6.1）。然后等待至少 2us，DREQ 线 仍然保持低电平至少 16600个时钟周期，意味着在 12.288MHz工作的 VS1003有约 1.35ms的延时。在 DREQ 变高之后，你可以照常进行回放。 如果你不想 VS1003 截掉低比特率数据流的尾部，而你又想进行软件复位。建议在文件之后，复位之前 遵照 DREQ的协定，向 SDI送入 2048个零。这对MIDI 文件尤其重要，尽管你可以通过 SCI_HDAT1选取。 如果你打算中断 WAV,WMA,MIDI 文件的播放，置位模式寄存器中的 SM_OUTOFWAV，并等待直到 SCI_HDAT1被清空（2秒超时）在继续操作之前需要软件复位。MP3通常不允许 SM_OUTOFWAV因为它是 一种流格式，所以需要超时处理。 9．4 SPI 引导 如果在引导时间里，GPIO0被上拉电阻拉到高电平，VS1003尝试从外部 SPI存储器中引导，SPI引导重定义 的管脚如下： 正常模式 SPI引导模式 GPIO0 xCS GPIO0 CLK DREQ MOSI GPIO0 MISO 必须是有 16位地址（即至少 1KB）的 SPI串行 EEPROM。SPI时钟速度在 VS1003工作在 12.288MHz 时为 245KHz。此存储器中的前三字节必须是 0x50,0x26,0x48。准确的记录格式见 VS10xx应用笔记。 9．5 播放/解码 这是 VS1003的一个常规操作模式。SDI数据被解码，解码的采样率变换到内部模拟 DAC允许的范围。如果 找不到能被解码的数据，SCI_HDAT0 和 SCI_HDAT1被设置为 0并且模拟输出静音。 所有的不同格式的文件可以接着播放，且在两文件之间不需要软件复位。在每个流末尾发送至少 4 个零。尽 管如此，在两个流之间使用软件复位不失为一个好主意，同样要警戒紧挨着的损坏的文件。在这种情况下你 可以在发送软件复位之前，等待解码完成（SCI_HDAT0和 SCI_HDAT1变为零）。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 9．