數(shù)字音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　CS5381是CirrusLogic公司推出120 dB、192 kHz高性能24 bit立體聲模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。CS5381可工作在主、從兩種模式下。模式選擇可通過(guò)管腳2 (M /S)來(lái)進(jìn)行，本設(shè)計(jì)工作在主模式。CS5381采樣率可以通過(guò)MD IV、M0和M1這3個(gè)管腳邏輯電平控制，主時(shí)鐘選擇可以根據(jù)所選的采樣頻率和MD IV引腳作選擇。本設(shè)計(jì)中選擇的是48 kHz單倍速采樣率，采用12. 288MHz有源晶振做時(shí)鐘源。CS5381轉(zhuǎn)換結(jié)果是24位補(bǔ)碼形式串行數(shù)據(jù)，且左右通道交替輸出，可用LRCK高低電平來(lái)進(jìn)行區(qū)分。輸出數(shù)據(jù)有兩種格式即左對(duì)齊和I2S格式，本設(shè)計(jì)采用I2S格式。

　　數(shù)字音頻的格式編碼與發(fā)送由Cirrus Logic公司的數(shù)字音頻發(fā)射器CS8406完成。CS8406可支持192kHz采樣率，并滿(mǎn)足下一代音頻格式，可接收和編碼音頻和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，再經(jīng)過(guò)多路復(fù)用和編碼后，將其傳送至電纜/光纖接口處。

　　器件的工作模式選為硬件模式(H /S = 1) ，輸入數(shù)據(jù)格式為I2S ( SFMT1 = 0， SFMT0 = 1 ) ， 主時(shí)鐘頻率OMCK選為256 ×FS (HWCK1 = 1， HWCK0 = 1) 。IL2RCK、ISCLK、SD IN是來(lái)自CS5381的左右時(shí)鐘信號(hào)、串行時(shí)鐘信號(hào)和音頻數(shù)據(jù); TXN、TXP是串行數(shù)據(jù)輸出端，通過(guò)這兩個(gè)引腳發(fā)送出編碼好了的AES/EBU 格式數(shù)據(jù)。

　　3. 3　接收端電路設(shè)計(jì)

　　接收端電路我們選用與CS8406對(duì)應(yīng)的數(shù)字音頻接收電路CS8416完成AES/EBU 格式音頻數(shù)據(jù)的接收和解碼，采用CS4397完成數(shù)字音頻信號(hào)至模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，電路原理如圖3所示。

　　圖3　接收端原理圖。

　　CS8416是業(yè)界領(lǐng)先的192 kHz數(shù)字音頻接收器，具有200 p s的極低抖動(dòng)性能。CS8416接收和解碼數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的采樣頻率高達(dá)192 kHz，并采用一個(gè)極低的抖動(dòng)時(shí)鐘恢復(fù)裝置，從進(jìn)入的音頻流中產(chǎn)生一個(gè)清晰的恢復(fù)時(shí)鐘。一個(gè)8∶2輸入多路器允許多達(dá)8個(gè)數(shù)字音頻輸入源，多路器的第二輸出提供一個(gè)SPD IF直通特性，增添了系統(tǒng)靈活性。CS8416集成了壓縮音頻輸入流的自動(dòng)檢測(cè)和CD - Q子碼解碼功能，并允許信號(hào)可選擇通往3個(gè)通用輸出(GPO)引腳。

　　工作在軟件模式下，在CS8416中可以同時(shí)接入8路數(shù)字音頻信號(hào)，當(dāng)SDOUT對(duì)地接47 kΩ 電阻時(shí)，器件工作在硬件模式下，此時(shí)RXP4、RXP5、RXP6、RXP7將工作在第二功能下，用它們來(lái)設(shè)置所選定RXP0、RXP1、RXP2、RXP3做為接收引腳。在本設(shè)計(jì)中接收端只有一路合成的左右聲道數(shù)字音頻信號(hào)，所以我們選擇RXP0和RXN做為接收引腳(相應(yīng)的設(shè)置RXP4= 0 RXP5 = 0) ，其他不用的接收引腳懸空; AD0是信號(hào)接收確認(rèn)引腳，它連接一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)沒(méi)有接收到信號(hào)時(shí)，發(fā)光二極管亮，接收到信號(hào)時(shí)，發(fā)光二極管滅。OLRCK、OSCLK、SDOUT是在AES/EBU數(shù)據(jù)中提取出來(lái)的左右時(shí)鐘信號(hào)、串行時(shí)鐘信號(hào)和音頻數(shù)據(jù)。

　　AUD IO是非音頻數(shù)據(jù)流指示引腳，也是輸入數(shù)據(jù)格式選擇位SFSEL1; C (19腳)是通道狀態(tài)指示位，也是輸入數(shù)據(jù)格式選擇位SFSEL0。這兩個(gè)引腳通過(guò)47kΩ電阻接地或接高電平可以決定輸出數(shù)據(jù)的格式。圖3中接法選擇的是I2S 24 bit數(shù)據(jù)格式。U為用戶(hù)數(shù)據(jù)位，通過(guò)47 kΩ 電阻接地，選擇恢復(fù)主時(shí)鐘頻率MRCK為256 ×FS。

　　CS4397是Cirrus Logic公司推出一種完善的高品質(zhì)24位48 /96 /192千赫立體聲數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換芯片。