2016年7月26日--錄音和音訊播放功能已經成為可攜式和穿戴式裝置重要的用戶體驗之一。消費者不斷追求更輕、更薄、更短 、更小，可提供更長續航時間的裝置，這就為電子元件工程師帶來更嚴苛的設計挑戰。他們不僅需要實現高品質、先進的數位訊號處理(DSP)演算法，而且需要節省空間和省電。 而安森美半導體近期推出的LC823450超低功耗單晶片方案，整合了高解析度的聲音處理、音訊應用所需的功能，並具有超低功耗、小尺寸、降低成本、加快產品上市等一系列優勢。
LC823450概覽
LC823450是音訊處理系統大規模積體電路(LSI)，為其供電的是高能效的ARM® Cortex®-M3核和32位/192 kHz音訊處理引擎，支持基於硬體的MP3編碼/解碼和無線音訊，提升性能和電源能效。LC823450以其充足的片上SRAM(1656k位元組)，為音訊處理和應用任務提供大量記憶體，無需配備輔助記憶體晶片。設計人員還可利用豐富的整合的音訊週邊元件如類比/數位轉換器、鎖相迴路和D類放大器。此外，行業標準介面如SPI、I2C、SDCard和UART使產品設計人員能內建通用連接。
圖1：低功耗、高解析度音訊處理系統LSI——LC823450
LC823450的優勢
1. 超低功耗
LC823450採用了超低功耗技術，該技術廣泛用於答錄機(語音、音樂錄製)、移動音樂手機及可攜式記憶播放器的音樂播放，提供市場上最長的電池使用時間。經基準測試，LC823450較競爭對手的元件多70%的播放時間。
2. 小尺寸
LC823450具有整合的類比功能，因而減小PCB空間。尤其在採用WLCSP封裝方式時，其封裝尺寸僅5.52mm x 5.33mm，較競爭對手的同類元件小約50%，符合穿戴式應用更纖薄的趨勢。
3．軟體模組和DSP演算法
為加快軟體設計和盡量降低開發成本，安森美半導體提供一站式軟體服務，包括大量免除專利使用費和免授權費的數位訊號處理(DSP)代碼程式庫，和基於客戶要求的開發服務，包括先進的功能如雜訊消除器，和增強低頻播放的低頻智慧虛擬勵磁(S-Live)。在移動裝置中，通常使用一個小型揚聲器來減小裝置尺寸和重量。但小型揚聲器無法播放低頻，音質也會下降。S-Live使用安森美半導體專利的心理聲學低音增強演算法，虛擬播放低音訊號。雜訊消除器在音訊應用中可用於非平穩雜訊消除。
LC823450的特性
圖2：LC823450框圖
1. Cortex-M3雙核，AMBA®(AHB/APB)系統
• 內部SRAM (1.5M位元組)
• 內部ROM (256位元組)
• SDRAM控制器
64M至256M位SDRAM / 移動SDRAM
• 外存儲器控制器
支持NOR Flash、SRAM、ROM，和8/16位LCD控制器介面
可提供內部ROM boot和外存儲器boot
• DMA控制器(8ch)
• 中斷控制器(外部90ch，內部82ch)
• 串列外設介面SPI(1ch)
• 串列Flash 介面(1ch)
可提供四線串列外設介面、高速緩衝記憶體(16k位元組、4路組相聯、128線)功能
1.8 V專用電源
• UART (3ch)
UART1: 流控制 (清除發送、請求發送)
UART0，UART2：流控制
• I2C (2ch) 單主機
• GPIO (90ch)
• Plain Timer / 看門狗定時器 (1ch x 3)
• 多重定時器 (2ch x 4)
• 10位ADC (6ch)
• SD 卡 介面 (3ch)
SD0：支持eSD/eMMC boot (內建ROM Boot功能) ，1.8 V專用電源
SD1：多路記憶體條介面，1.8 V專用電源
SD2：1.8 V專用電源
• USB2.0主機 (高速/全速/低速)控制器，元件 (高速/全速)控制器。USB功能要求整合的物理層Xtal (XT1)
48 MHz用於主機，12/20/24/48 MHz用於元件OTG功能，主機和元件共用整合的物理層
• 即時時鐘 (RTC)
可提供通用RTC和KeyInt RTC兩種模式，KeyInt RTC可實現上電功能
• 支持串列線調試 (SWD)作為調試介面
支持串列線查看器 (SWV)作為跟蹤介面，僅可跟蹤一個Cortex-M3核
2. 基於硬體的MP3編碼/解碼器：MP3 MPEG1，MPEG2，MPEG2.5
3. LPDSP32系統
• 內部SRAM (120k位元組)
• 內部ROM (220k位元組)
• WMA (微軟WMA解碼器配置檔)
• 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，高達2倍速度
以PCM播放時高達4倍速度
以基於硬體的MP3播放時，高達4倍速度
• 雜訊消除器
4．可提供藍牙協議堆疊
5．其他音訊功能
• 6波段均衡器 (EQ3)
• 音量，靜音
• 噪音計
• 音訊定時器/中斷發生器
• 16/24/32位192 kHz PCM介面 (2ch x 2)
• 同步採樣頻率轉換器(SSRC)
• 非同步採樣頻率轉換器(ASRC)：減小抖動功能支持USB音訊級和藍牙串流
• Beep發生器
• 數位麥克風介面 (2ch x 1)
• 16位音訊DAC (2ch)
D類放大器用於耳機 (2ch)。需要外置LC低通濾波器
6．音訊時鐘發生器
• 專用鎖相迴路用於音訊
• 可選的鎖相迴路參考時鐘
總結
安森美半導體的先進音訊處理單晶片方案LC823450具備領先的整合度和高電源能效，為可攜式及穿戴式等移動裝置提供更優越的體驗，高解析度音訊將聽覺享受提升到新的水準。豐富的整合特性、硬體加速功能和簡單的軟體條款，簡化產品設計人員的工作，縮減開發成本，加快產品上市。LC823450相關技術文檔，包括應用注釋、評估板使用手冊、物料清單及電路原理圖等可於http://www.onsemi.cn/PowerSolutions/product.do?id=LC823450下載。
