錄音和音頻播放功能已經(jīng)成為便攜式和可穿戴設(shè)備重要的用戶體驗(yàn)之一。消費(fèi)者不斷追求更輕、更薄、更短 、更小，可提供更長續(xù)航時(shí)間的設(shè)備，這就為電子元件工程師帶來更嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。他們不僅需要需要實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、先進(jìn)的數(shù)字信號處理（DSP）算法，而且需要節(jié)省空間和省電。 而安森美半導(dǎo)體近期推出的LC823450超低功耗單芯片方案，集成了高分辨率的聲音處理、音頻應(yīng)用所需的功能，并具有超低功耗、小尺寸、降低成本、加快產(chǎn)品上市等一系列優(yōu)勢。

LC823450概覽

LC823450是音頻處理系統(tǒng)大規(guī)模集成電路（LSI），為其供電的是高能效的ARM Cortex-M3核和32位/192 kHz音頻處理引擎，支持基于硬件的MP3編碼/解碼和無線音頻，提升性能和電源能效。LC823450以其充足的片上SRAM（1656k字節(jié)），為音頻處理和應(yīng)用任務(wù)提供大量內(nèi)存，無需配備輔助內(nèi)存芯片。設(shè)計(jì)人員還可利用豐富的集成的音頻外圍器件如模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、鎖相環(huán)和D類放大器。此外，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口如SPI、I2C、SDCard和UART使產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員能內(nèi)置通用連接。

圖1：低功耗、高分辨率音頻處理系統(tǒng)LSI——LC823450

LC823450的優(yōu)勢

1. 超低功耗

LC823450采用了超低功耗技術(shù)，該技術(shù)廣泛用于錄音機(jī)（語音、音樂錄制）、移動(dòng)音樂手機(jī)及便攜式記憶播放器的音樂播放，提供市場上長的電池使用時(shí)間。經(jīng)基準(zhǔn)測試，LC823450較競爭對手的器件多70%的播放時(shí)間。

2. 小尺寸

LC823450具有集成的模擬功能，因而減小PCB空間。尤其在采用WLCSP封裝方式時(shí)，其封裝尺寸僅5.52mm x 5.33mm，較競爭對手的同類器件小約50%，符合可穿戴應(yīng)用更纖薄的趨勢。

3．軟件模塊和DSP算法

為加快軟件設(shè)計(jì)和限度地降低開發(fā)成本，安森美半導(dǎo)體提供一站式軟件服務(wù)，包括大量免除使用費(fèi)和免授權(quán)費(fèi)的數(shù)字信號處理（DSP）代碼程序庫，和基于客戶要求的開發(fā)服務(wù)，包括先進(jìn)的功能如噪聲消除器，和增強(qiáng)低頻播放的低頻智能虛擬勵(lì)磁（S-Live）。在移動(dòng)設(shè)備中，通常使用一個(gè)小型揚(yáng)聲器來減小設(shè)備尺寸和重量。但小型揚(yáng)聲器無法播放低頻，音質(zhì)也會下降。S-Live使用安森美半導(dǎo)體的心理聲學(xué)低音增強(qiáng)算法，虛擬地播放低音信號。噪聲消除器在音頻應(yīng)用中可用于非平穩(wěn)噪聲消除。

LC823450的特性

圖2：LC823450框圖

　　1. Cortex-M3雙核，AMBA （AHB/APB）系統(tǒng)

　　 內(nèi)部SRAM （1.5M字節(jié)）

　　 內(nèi)部ROM （256字節(jié)）

　　 SDRAM控制器

　　64M至256M位SDRAM / 移動(dòng)SDRAM

　　 外存儲器控制器

　　支持NOR Flash、SRAM、ROM，和8/16位LCD控制器接口

　　可提供內(nèi)部ROM boot和外存儲器boot

　　 DMA控制器（8ch）

　　 中斷控制器（外部90ch，內(nèi)部82ch）

　　 串行外設(shè)接口SPI（1ch）

　　 串行Flash 接口（1ch）

　　可提供四線串行外設(shè)接口、高速緩沖存儲器（16k字節(jié)、4路組相聯(lián)、128線）功能

　　1.8 V專用電源

　　 UART （3ch）

　　UART1： 流控制 （清除發(fā)送、請求發(fā)送）

　　UART0，UART2：流控制

　　 I2C （2ch） 單主機(jī)

　　 GPIO （90ch）

　　 Plain Timer / 看門狗定時(shí)器 （1ch x 3）

　　 多重定時(shí)器 （2ch x 4）

　　 10位ADC （6ch）

　　 SD 卡 接口 （3ch）

　　SD0：支持eSD/eMMC boot （內(nèi)置ROM Boot功能） ，1.8 V專用電源

　　SD1：多路內(nèi)存條接口，1.8 V專用電源

　　SD2：1.8 V專用電源

　　 USB2.0主機(jī) （高速/全速/低速）控制器，器件 （高速/全速）控制器。USB功能要求集成的物理層Xtal （XT1）

　　48 MHz用于主機(jī)，12/20/24/48 MHz用于器件OTG功能，主機(jī)和器件共享集成的物理層

　　 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 （RTC）

　　可提供通用RTC和KeyInt RTC兩種模式，KeyInt RTC可實(shí)現(xiàn)上電功能

　　 支持串行線調(diào)試 （SWD）作為調(diào)試接口

　　支持串行線查看器 （SWV）作為跟蹤接口，僅可跟蹤一個(gè)Cortex-M3核

　　2. 基于硬件的MP3編碼/解碼器：MP3 MPEG1，MPEG2，MPEG2.5

　　3. LPDSP32系統(tǒng)

　　 內(nèi)部SRAM （120k字節(jié)）

　　 內(nèi)部ROM （220k字節(jié)）

　　 WMA （微軟WMA解碼器配置文件）

　　 AAC （MPEG4 LC-AAC）

　　 可變速控制播放 （0.5至4倍速度）

　　以WMA和AAC播放時(shí)，高達(dá)2倍速度

　　以PCM播放時(shí)高達(dá)4倍速度

　　以基于硬件的MP3播放時(shí)，高達(dá)4倍速度

　　 噪聲消除器

　　4．可提供藍(lán)牙協(xié)議棧

　　5．其它音頻功能

　　 6波段均衡器 （EQ3）

　　 音量，靜音

　　 噪音計(jì)

　　 音頻定時(shí)器/中斷發(fā)生器

　　 16/24/32位192 kHz PCM接口 （2ch x 2）

　　 同步采樣頻率轉(zhuǎn)換器（SSRC）

　　 異步采樣頻率轉(zhuǎn)換器（ASRC）：減小抖動(dòng)功能支持USB音頻級和藍(lán)牙串流

　　 Beep發(fā)生器

　　 數(shù)字麥克風(fēng)接口 （2ch x 1）

　　 16位音頻DAC （2ch）

　　D類放大器用于耳機(jī) （2ch）。需要外置LC低通濾波器

　　6．音頻時(shí)鐘發(fā)生器

　　 專用鎖相環(huán)用于音頻

　　 可選的鎖相環(huán)參考時(shí)鐘

　　總結(jié)

　　安森美半導(dǎo)體的先進(jìn)音頻處理單芯片方案LC823450具備的集成度和高電源能效，為便攜式及可穿戴等移動(dòng)設(shè)備提供更優(yōu)越的體驗(yàn)，高分辨率音頻將聽覺享受提升到新的水平。豐富的集成特性、硬件加速功能和簡單的軟件條款，簡化產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員的工作，縮減開發(fā)成本，加快產(chǎn)品上市。LC823450相關(guān)技術(shù)文檔，包括應(yīng)用注釋、評估板使用手冊、物料單及電路原理圖等可于？id=LC823450。