基于AU7845单芯片的无机芯迷你音响方案设计

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随着电脑、网络及数码产品普及,大量的储存卡及U盘使得人们很容易通过互联网获得MP3/WMA格式的歌曲;一种专门播放此类音乐的产品无机芯MP3迷你播放器应运而生,把人们随时随地享受音乐的需求发挥到极致。面向此类无机芯市场应用,山景集成电路公司研发出AU7845系列芯片。该芯片的功能包括:支持U盘和SD/MMC卡, 支持MP3/WMA 双解码;内置RTC模块,支持时钟,闹钟功能,支持RTC模块独立供电;内置4通道 10位ADC;芯片内置64KB OTP ROM及支持外部flash实现固件在线升级;内置高性能的音频DAC,实现高质量的音频输出;内置11种音效功能,方便不同风格的爱好要求;内置增强型 8051内核MCU,方便客户通过软件的应用层进行第二次开发;内置IR解码,支持NEC、TOSHIBA和 SANYO格式码。

下图是采用AU7845设计的迷你音响(BOOMBOX)产品内部框图,是山景为国内某品牌BOOMBOX设计一款产品。整个方案采用 AU7845单芯片设计,控制周边所有模块的工作,由于芯片采用51内核,软件易于上手,硬件设计简单,成本低,整机实现以下功能:支持MP3、WMA解码;通过IPOD DOCKING和IPOD解码芯片可实现IPOD的所有控制,包括IPOD视频解码;支持FM收音接收;支持两个完全独立闹钟,带贪睡功能,支持所有音源和 “BB声”作为闹钟声音;支持外部音乐输入;支持所有音源电子音量和EQ控制;段码LCD显示。所有操作和状态一目了然,并支持遥控控制,整机性价比高,并已通过相关的EMC等认证。各功能模块设计如下:

> 解码部分采用山景主芯片AU7845设计,为市面上同类芯片性价比较高的解决方案。该方案功耗低、无发热;MP3播放音质在信噪比方面可达65dB以上;频响平坦;同时支持MP3、WMA文件格式;内置USB、SD(MMC)接口。

> 闹钟采用内置RTC,采用可充式钮扣电池供电,可在断电时保持时钟正常计时,采用完全独立的双闹钟设计,每个闹钟可独立设置响铃时间、响铃音源、贪睡时间;这部分是设计的重点,客户最关心的就是此部分的功能,功能初步看来比较简单,使设计之初容易忽略,导致后期修改非常的麻烦,主要体现在,系统工作有 “USB、SD、FM、IPOD、AUX”五种播放模式和待机模式,响铃的音源则在五种播放模式外还有“BB声(此方案采用软件模拟BB声)”,在播放模式和待机模式,音源的选择中,有很多种不同的组合需要处理。此外,在响铃时,当前状态的处理,还有响铃声音由小变大的控制,最大音量的限制,响铃过程中对按键的响应,双闹铃时间设置冲突,包括贪睡时间(snooze)冲突处理,最后是显示内容的处理。

> IPOD部分,目前常用做法是独立采用一个芯片负责与IPOD、解码芯片的通信,这会增加芯片之间的相互联系,使设计复杂化,而我们的方案只需要一个 IPOD底座和一个IPOD视频解码IC,不需要额外的芯片,完全采用AU7845作为连接IPOD和解码IC之间的桥梁,减少了芯片成本,系统更为可靠,主要的难点在于对IPOD的数据接收方面,不同版本的IPOD发送数据格式不一致,特别是新版IPOD发送数据为不间断连续发送,在这过程中,需要注意,在接收IPOD数据中优先处理如果芯片处理其它的事件,容易出现数据丢失情况,使得验证不通过,在设计中。

> 收音部分选用的是SI4702芯片,在业内知名度较高,配合 AU7845芯片主控时,通过软件需配置AU7845工作为降频模式,以便减少对FM的干扰,提高FM接收灵敏度,同时也可降低产品的EMI辐射,此方案中采用了4分频,可同时兼顾系统响应速度和减少EMI的辐射.

> 供电部分,由于需要达到绿色环保要求,整机的功耗小于1瓦,不能采用线性变压器来供电,需要采用开关电源配合低静态电流的LDO(线性稳压器),在待机时把相应的模块供电断开,只保留芯片、IPOD座和显示部分的供电,保留IPOD座的供电,主要是用来在待机模式下可以给IPOD充电,同时在软件方面也需要做一定的处理,由于用户在插入IPOD时,有可能是开机的,所以在待机的模式下,需要定时的对IPOD座发送关机指令,使在此种模式下插入的IPOD处于关机充电模式。