摘要：pcm3002是ti公司推出的16/20位立体声音频编解码芯片。文中简要分析了该芯片的性能特点和工作原理，给出了pcm3002的典型应用电路。

关键词：pcm3002；立体声；编解码器

１ 概述

ｐｃｍ３００２是低功耗单片立体声音频编解码器，具有单极性模拟电压输入输出。ａｄｃ和ｄａｃ能进行６４倍过采样的δ－σ调制。ａｄｃ包括一个数字抽选过滤器，ｄａｃ包括一个８倍过采样插值滤波器。ｄａｃ还有数字衰减、去加重、无穷零检测、软件静音等功能。它以左、右对齐格式进行操作，并支持ｉｉｓ 数据格式。ｐｃｍ３００２具有掉电模式，可分别独立地运行于ａｄｃ和ｄａｃ上。ｐｃｍ３００２的编程函数由软件控制。在工程应用中，该芯片可以作为数字信号处理器（ｄｓｐ）的音频模拟输入和输出，具有结构简单、便于软件操控、节省布板空间等优点。ｐｃｍ３００２的主要特性如下：

●单片２０位δ－σ ａｄｃ和ｄａｃ；

●１６／２０位数据输入／输出；

●立体声ａｄｃ：单极性电压输入；６４倍过采样；ｔｈｄ＋ｎ（总谐波失真＋噪声）：－８６ｄｂ；ｓｎｒ： ９０ｄｂ；动态范围：９０ｄｂ；

●立体声ｄａｃ：单极性电压输出；模拟低通滤波器；６４倍过采样；ｔｈｄ＋ｎ：－８６ｄｂ；ｓｎｒ：９４ｄｂ；动态范围：９４ｄｂ；

●特殊性能：数字去加重；２５６级数字衰减；软件静音；数字回送；掉电：ａｄｃ／ｄａｃ独立；

●采样率：高达４８ｋｈｚ；

●系统时钟：２５６ｆｓ、３８４ｆｓ、５１２ｆｓ；

●单电源＋３ｖ供电。

２ 内部结构及引脚功能

图１给出了ｐｃｍ３００２的功能简图。采集到的模拟音频信号经过模拟前端后，送入δ－σ调制器和数字抽选过滤器，再经调制过滤后以数字形式输出。而输入的数字音频信号经过数字插值滤波器和多级δ－σ调制器，然后再经低通滤波并以模拟形式输出给外部设备。

ｐｃｍ３００２采用ｓｓｏｐ－２４封装，其引脚排列如图２所示。

３ ｐｃｍ音频接口

ｐｃｍ３００２的４线数字音频接口包括：ｌｒｃｉｎ、ｂｃｋｉｎ、ｄｉｎ、ｄｏｕｔ。它可使用４种数据输入／输出格式（ｆｏｒｍａｔ ０～３）。在软件方式中，这些格式通过软件寄存器３进行选择。

在一个时钟中，ｐｃｍ３００２可以采用３２、４８、６４位时钟（ｂｃｋｉｎ）。当采用３２位时钟ｌｒｃｉｎ时，只能选择１６位数据格式。音频数据输入输出格式见图３。

４ 系统时钟

ｐｃｍ３００２的系统时钟频率必须为２５６ｆｓ、３８４ｆｓ或５１２ｆｓ，这里ｆｓ是音频采样频率。系统时钟通过ｓｙｓｃｌｋ引脚输入。ｐｃｍ３００２还有一套系统时钟检测电路，能自动检测系统时钟是否工作在２５６ｆｓ、３８４ｆｓ或５１２ｆｓ。当系统时钟采用３８４ｆｓ或５１２ｆｓ时，它自动将其分离为２５６ｆｓ 。２５６ｆｓ时钟用于操控数字滤波器和δ－σ调制器。

４．１ 上电复位

ｐｃｍ３００２具有内部上电复位电路。当ｓｙｓｃｌｋ有效且ｖｄｄ＞２．２ｖ时，产生上电复位。初始化序列需要１０２４个ｓｙｓｃｌｋ周期来完成。

４．２ 外部复位

ｐｃｍ３００２有一个复位引脚ｒｓｔ。当ｓｙｓｃｌｋ有效时，外部复位信号必须驱动ｒｓｔ为低至少４０ｎｓ以初始化复位序列。初始化开始于ｒｓｔ的上升沿，并且需要１０２４个ｓｙｓｃｌｋ周期来完成。

图3

４．３ 数字音频系统同步

ｐｃｍ３００２通过操作ｌｒｃｌｋ来使其