本應(yīng)用筆記介紹了時(shí)分復(fù)用音頻接口的教程。它概述了 TDM 和音頻轉(zhuǎn)換器 TDM 接口。

介紹

在音頻產(chǎn)品中傳輸多聲道數(shù)字音頻數(shù)據(jù)可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。涉及信號(hào)路由和在數(shù)字信號(hào)處理器和轉(zhuǎn)換器上提供足夠數(shù)量的輸入/輸出端口的復(fù)雜性可能是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。因此，業(yè)界采用了時(shí)分復(fù)用 (TDM) 接口，允許在單條數(shù)據(jù)線(xiàn)上傳輸多個(gè)通道的數(shù)據(jù)。TDM 接口是迄今為止最常用的機(jī)制，用于在系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備之間傳輸多聲道音頻數(shù)據(jù)，如圖 1 所示。TDM 接口尚未標(biāo)準(zhǔn)化，TDM 格式之間可能存在變體。幸運(yùn)的是，DSP 器件中的 TDM 端口是可編程的，將支持多種選擇。

限制 ADC、DAC、多功能音頻編解碼器和其他高性能混合信號(hào)產(chǎn)品的 TDM 接口的靈活性程度是有利的，以避免由于時(shí)鐘干擾導(dǎo)致的潛在性能下降。因此，Cirrus Logic 選擇對(duì)音頻轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品的 TDM 格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并支持 DSP 設(shè)備可用的部分選項(xiàng)，包括 Cirrus Logic 的 DSP 產(chǎn)品。本文檔旨在概述 TDM 接口并討論 Cirrus Logic 音頻轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品支持的 TDM 格式。

時(shí)分復(fù)用概述

TDM 接口類(lèi)似于 Cirrus 應(yīng)用筆記 AN282 中討論的 2 通道串行音頻接口，不同之處在于在一個(gè)采樣幀或采樣周期內(nèi)傳輸更多通道（通常為 4、6 或 8 個(gè)），如圖 2 所示. 與通道 2 串行音頻接口一樣，TDM 接口由兩個(gè)控制時(shí)鐘、幀同步脈沖 (FSYNC) 和串行時(shí)鐘 (SCLK) 以及串行音頻數(shù)據(jù)線(xiàn) (SDATA) 組成。

通用 TDM 接口

音頻轉(zhuǎn)換器 TDM 接口

所有 Cirrus Logic 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品都能夠作為系統(tǒng)時(shí)鐘的從屬設(shè)備運(yùn)行，例如 DSP 生成的串行時(shí)鐘和 FSYNC。在此模式下工作時(shí)，幀同步所需的脈沖寬度在圖 3 中非常靈活，其中最小高電平時(shí)間為串行時(shí)鐘的一個(gè)周期，最小低電平時(shí)間也是串行時(shí)鐘的一個(gè)周期。許多 Cirrus Logic 產(chǎn)品還能夠提供系統(tǒng)時(shí)鐘或作為系統(tǒng)時(shí)鐘主設(shè)備運(yùn)行。在此模式下運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)SYNC 的占空比為幀周期的 50%，如圖 4 所示。

Cirrus Logic TDM 系統(tǒng)時(shí)鐘從屬格式

Cirrus Logic TDM 系統(tǒng)時(shí)鐘主格式

通道塊

數(shù)據(jù)發(fā)送器的標(biāo)準(zhǔn) Cirrus Logic 實(shí)現(xiàn)是一個(gè) 32 位通道塊，具有 24 位音頻數(shù)據(jù)，如前所述。數(shù)據(jù)接收器的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)是具有 24 位音頻數(shù)據(jù)的 32 位通道塊。請(qǐng)注意，尾隨 8 位填充不需要為零，因?yàn)榻邮掌鲗⒑雎晕搽S 8 位。

有限數(shù)量的 Cirrus 邏輯產(chǎn)品支持用于 16 位數(shù)據(jù)的 16 位通道塊。請(qǐng)注意，數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器都必須配置為 16 位通道塊。許多 DSP 設(shè)備還支持 24 位通道塊，這對(duì)于傳輸 24 位音頻數(shù)據(jù)非常有效。不幸的是，這需要串行時(shí)鐘和數(shù)據(jù)速率，它們與混合信號(hào)產(chǎn)品中的轉(zhuǎn)換過(guò)程是異步的。這會(huì)降低模擬性能，因此，Cirrus Logic 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品不支持 24 位通道塊。

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