单声道/立体声录放芯片msm9841及其在数字语音录放机中的应用

摘要：msm9841是日本oki（冲）电气半导体公司研制的单声道/立体声语音控制处理大规模集成芯片。文中介绍了该芯片的结构、特点、工作原理及其在数字语音录放机中的应用。

关键词：录放机msm9841fifo

1引言

msm9841是日本oki（冲）电气半导体公司研制的带有1kbitfifo（先进先出）存储器的单声道/立体声语音控制处理大规模集成芯片。它可以很方便的同外部系统或非半导体存储器进行接口，且具有多种录放模式。由于该芯片采用了较新的adpcm2算法，因而可以保证非常高的语音回放质量。msm9841的录音和回放功能可以由微处理器通过8/16bit的总线接口来进行控制。msm9841采用56脚qfp封装，电源电压为2.7v～5.5v，振荡频率为4.096mhz时的代样频率有以下值可供选择：4.0khz、6.4khz、8.0khz、12.8khz、16.0khz、32.0khz（仅用于回放）；振荡频率为5.6448mhz时，采样频率可以选择22.05khz或44.1khz（仅用于回放）。msm9841具有8/16bit总线接口和dma接口且内含低通滤波器、14bita/d和d/a转换器，采样频率为16khz或更低；具有由用户定义（256/512/1024bit）的fifo存储功能（当使用8khz采样频率，4bitadpcm2/adpcm算法，非立体声模式时，其缓冲时间为32ms）；支持4种录放压缩算法，即4/5/6/7/8bitadpcm2算法、4bitadpcm算法、16bitpcm算法和8bit非线性pcm算法；通过控制命令可实现8级音量控制（0db～21db）。

2引脚排列及功能

msm9841的引脚排列如图1所示，各引脚的功能如下：

d15～d8：对于8bit总线接口，这些管脚可以通过命令被定义到外部存储器的输入输出接口。否则，这些管脚只能定义为输入管脚。对于16bit总线接口，这些管脚可用作外部存储器或微处理器的双向数据总线。

d7～d0：到外部存储器或微处理器的双向数据总线。

wr：写允许，低有效。

rd：读允许，低有效。

cs：读写功能允许，低有效（低电平时，允许读写功能操作）。

d/c：当该管脚为高电平时，语音数据可以从d0～d15引脚输入或输出。当该管脚为低电平时，d0～d7引脚用于输入控制命令或输出状态。

busy：当处于录音、回放、暂停状态时，该管脚输出低电平。

emp：当fifo存储器中无数据时该管脚输出高电平，通过命令可使该管脚由高电平变为低电平。

mid：当fifo中的数据超过fifo存储空间的一半时，该管脚输出高电平。在回放期间，mid为高电平时开始语音合成。通过命令可使mid由高电平变成低电平。当不使用fifo时，该管脚可为语音的输入/输出提供一个同步信号。

ful/dreqr：当fifo存储空间已满时，该管脚输出高电平。在回放期间，该管脚为高电平，fifo中不能写入数据。ful/dreqr输出的高电平可由命令输入来将其改变成低电平。当选择dma转换和立体声回放时，dreqr输出高电平信号表示需要dma转换。dreqr输出的高电平亦可由命令输入平将其改变成低电平。

ch/dackr：当选择立体声回放且ch为高电平时，emp、mid或ful管脚输出右移fifo的状态。当ch为低电平时，emp、mid或ful管脚输出左移fifo的状态。在录音和单声道回放时需将该管脚设置为低电平。当选择dma转换和立体声回放时，该管脚为dackr功能。在这种情况下，输入dma转换应答信号到dackr。当dackr为低电平时，iow信号被接受。dackr输出的低电平可由命令输入来将其改变成高电平。

dreql：当选择dma转换和立体声回放时，dreql输出高电平表示需要dma转换。dreql输出的高电平可由命令输入来将其改变成低电平。

dackl：当dma控制器允许dma转换时，可输入一个信号到dackl端。如果dackl为低电平，iow和ior信号将被接受。当选择立体声回放时，可给dackl端输入左移fifo的dma转换应答信号。dackl端的低电平可由命令输入将其改变成高电平。如果不使用dma转换，应将该脚置为高电平。

iow：在dma转换时，该管脚为将外部数据写入msm9841的写脉冲输入管脚。如果不使用dma转换，将该引脚置为高电平。

ior：在dma转换时，该管脚可作为msm9841的读脉冲输入管脚。如果不使用dma转换，应将该引脚置为高电平。

adsd：当使用外部adc时，该管脚为16bit串行数据输入管脚，如果不使用外部adc，则应将该引脚置为低电平。

dasd：当使用外部dac时，该管脚为16bit串行数据输出管脚。

siock：当使用外部adc或dac时，该管脚为16bit串行数据输入/输出的同步时钟管脚。

xt，xt：外部振荡器连接管脚，当使用外部时钟时，可将外部时钟输入到该管脚。

vck：录音和回放时的输出采样频率。当用外部adc或dac时，vck管脚的信号被用作同步信号。

reset：复位管脚，低有效。

testo、testi：测试管脚，将该引脚置为低电平。

sg：模拟地输出管脚。

min,lin：内部op放大器的反相输入端，同相输入