USB音頻設(shè)備類的音頻信號同步解決方案

　　(1)基本性能

　　關(guān)閉軟件鎖相環(huán)，系統(tǒng)在緩存中存放240個sample開始播放。而每次當(dāng)程序播放約45 s時，由于緩存消耗殆盡，語音會自動中斷，無法播放。

　　開啟軟件鎖相環(huán)，程序可以無時間限制運行，達到設(shè)計目的。

　　(2)緩存需求測試

　　在播放至少10 min穩(wěn)定以后，利用變量rangel和range2跟蹤緩存內(nèi)數(shù)據(jù)數(shù)量波動范圍，記錄最大值和最小值，分12次測試，如圖4所示。

　　可見，在啟動軟件鎖相環(huán)以后，緩存中數(shù)據(jù)量最大浮動范圍在192～250 sample之間。因此，為保證數(shù)據(jù)不溢出，只需要約60字節(jié)空間作為緩存就能維持設(shè)備正常工作。

　　(3)估算時鐘偏差測試

　　在不同電腦上運行10 min以上，提取插入/丟棄數(shù)據(jù)間隔，取倒數(shù)可以得到穩(wěn)定后設(shè)備和USB時鐘偏差率。由圖5可見，總體偏差在0.001～0.003以內(nèi)，基本符合預(yù)期。

　　(4)穩(wěn)定性測試

　　運行10 min以后，讀取當(dāng)前設(shè)備緩存內(nèi)數(shù)據(jù)量。由于每次寫入/讀取8個sample，而終止程序進行數(shù)據(jù)提取是隨機的，無法確定緩存剛才由USB寫入還是由 ML2308讀取，因此在240上下8個sample以內(nèi)都是完全符合預(yù)期的。由圖6可見，程序能準(zhǔn)確地將緩存中數(shù)據(jù)量控制在240個sample左右，完全達到設(shè)計目標(biāo)。

　　結(jié) 語

　　基于插值算法的自適應(yīng)軟件鎖相環(huán)，適用于針對USB_Audio_Class_Device的時鐘同步需求。它在達到設(shè)計要求的前提下，對嵌入式系統(tǒng)內(nèi)存和MIPS占用極低，非常適合在利用USB總線作為音頻數(shù)據(jù)傳輸，或通信雙方存在一定的不確定速率的誤差且需要設(shè)備自主完成數(shù)據(jù)同步的設(shè)備中使用。