引言


对于诸如便携式mp3播放器等独立式mp3应用，其核心是一片mp3解码芯片。芬兰vlsi solution公司于去年十月出品的一款mp3解码芯片--vs1001k，片内含立体声数模转换(dac)和耳机驱动、支持pcm数据输入,具有体积小、功耗低、接口简单、价廉等特点，是mp3解码芯片中的佼佼者。


内部结构及引脚功能


在一片vs1001k内部嵌入了mp3解码核心vs_dsp及与外部微处理器接口电路：串行数据接口(sdi)和串行控制接口(sci)。具体如图1所示。


性能特点

(1)与外部微处理器接口

通过vs1001k的sdi和sci(均是采用spi总线结构),微处理器可向其传送mp3数据和对其功能实施控制。

sdi作用与特点：

作用：外部微处理器通过此接口向vs1001k传送mp3数据。

特点：(1)sdi可以在“主”或“从”模式下工作(由寄存器mode的位1sm_ibmode设定)。

(2)sdi在“主”模式下工作时，vs1001k产生dclk信号(是512还是1024khz由mode的位sm_ibclk决定)。sdi在“从”模式下工作时，dclk信号由外部输入(dclk:sdi时钟信号输入端)。

(3)sdi是以字节为单位进行数据传送，在dclk的上升沿或下降沿(由mode的位sm_dact决定)，将数据信号sdata打入，传送时是最高位(msb)还是最低位(lsb)在前由mode的位sm_byteord决定(sdata:sdi数据输入端)。

(4)为确保数据传送时不发生错位，sdi具有字节同步信号bsync。

(5)当sdi在“从”模式下工作时，如果片内缓存(fifo)空间允许，vs1001k会发出一个数据请求信号dreq(高)，表明此时至少可以接收32个字节的mp3数据。

sci作用与特点：

作用：微处理器通过此接口对vs1001k的功能进行控制，在具体的实现上是通过对sci的15个16位寄存器(详见表1)的读、写操作来完成的。
特点：sci通信协议包括“指令字节”、“地址字节”和一个“字”(16位)三部分。指令字节：取值0x03表示读寄存器，取值0x02表示写寄存器。地址字节：寄存器的地址(0x00-0x0e)。字：指定寄存器读出或写入值。

(2)内部数据流动

如图2所示。首先，根据mode寄存器sm_dac位的设置，vs1001k接收mpeg编码或pcm编码的数据，并对其进行解码。然后，将数据送到高/低音增强器(此时,高/低音增强器sm_bass=1表示开)。如果sci的寄存器a1addr不为零，接下来数据将被送到用户程序中，之后，数据被送到了音量控制单元和fifo中，最后经过数模转换将音频输出。


应用


作为协处理器，vs1001k通过sdi和sci与外部微处理器的接口非常简单，见图3所示。同时由于vs1001k内置了数模转换和耳机驱动等功能，因而其外围辅助电路也非常简单。如果受到微处理器的i/o端线数量限制，还可采用图4所示连接方案。

以图4连接为例，读写sci寄存器或向sdi发送mp3数据编程可参考以下步骤：

写sci寄存器：(以音量设置为例,音量寄存器的地址为0x0b，左右声道音量分别设置为-2db、-3.5db);

gio1=0,启动sci(xcs=0);

向sci写4字节(0x02,0x0b,0x04,0x07);//每级为-0.5db;

gio1=1,结束sci传输。
读sci寄存器：(仍以读音量寄存器为例);

gio1=0,启动sci;

向sci写2字节(0x03,0x0b)数据;//读操作，0x0b为音量寄存器;

向sci写任意内容的一字节数据，读取微处理器的miso，此时其值为音量寄存器的高8位;

向sci写任意内容的一字节数据，读取微处理器的miso，此时其值为音量寄存器的低8位;

合成音量寄存器值;

gio1=1,结束sci传输。

向sdi发送mp3数据：

设置vs1001k为“从”工作模式;

等待，直到dreq=1;

gio1=1,使sck输出到dclk;

对于每个字节重复下述步骤：

bsync=1(bsync为sdi的字节同步信号);

启动spi传输;

等待8位传输结束;

bsync=0;

等待spi结束。