一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現裝置及實現方法與流程

本發明涉及一種音頻adc轉換器，尤其是涉及一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現裝置及實現方法。
背景技術：
：隨著集成電路技術的高速發展，我們現在可以使用強大、靈活可靠、復雜的數字信號處理技術來對模擬信號的數字形式進行處理來滿足用戶多種多樣的需求。音頻模數轉換器(adc)作為將模擬域音頻信號轉換成數字域音頻信號的一種功能部件，在這種趨勢下自然也得到了迅速發展，被廣泛應用到各種多媒體系統中作為音頻處理的前端部件。為了各種多媒體系統中數字音頻接口的一致性，飛利浦公司為數字音頻設備之間的音頻數據傳輸而制定了一種總線標準i2s，該標準廣泛應用于各種多媒體系統當中。i2s有3個主要信號：位時鐘bclk，左右聲道切換時鐘lrck，串行數據sdata。隨著技術的發展和應用的需求，市場上涌現了多種總線接口信號與i2s總線接口信號一致的其他不同的數據格式。目前比較常見的有i2s格式、左對齊格式、右對齊格式、pcm格式(dsp格式)等。為了保證音頻處理前后端部件之間正確有效地進行通訊，就要求它們采用同一總線標準和相同的數據格式進行交互。adc作為多媒體系統中作為音頻處理通用的前端部件，需要根據后端處理部件對音頻接口數據格式的要求，提供相應的音頻數據格式輸出。因此，一種通用的adc部件需要支持用戶音頻數據格式靈活可配置。為了支持adc部件輸出音頻接口數據格式的可配置，市場上已有的芯片基本通過外部i2c/spi等外部總線接口修改芯片內部寄存器的方式實現。這種方式的一個問題是在無外部主控單元配置時，adc部件只能提供默認數據格式的音頻輸出。技術實現要素：本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現方法及實現裝置，在不引入新的芯片管腳、無外部主控單元進行配置的條件下，以實現音頻輸出數據格式的可配置。為實現上述目的，本發明提出如下技術方案：一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現裝置，其包括音頻adc轉換器，所述音頻adc轉換器包括芯片狀態機和與芯片狀態機相連的音頻串行接口模塊，所述音頻串行接口模塊外接i2s標準接口，所述i2s標準接口包括音頻輸出sdout信號管腳，所述芯片狀態機輸出至少一種工作狀態給音頻串行接口模塊，所述sdout信號管腳在芯片狀態機輸出的所述工作狀態下作為輸入管腳或輸出管腳，所述sdout信號管腳作為輸入管腳時，在其外部接一上拉電阻，輸出第一邏輯電平，或在其外部接一下拉電阻，輸出第二邏輯電平，所述音頻串行接口模塊根據芯片狀態機的工作狀態及sdout信號管腳輸出的邏輯電平切換選擇相應的音頻輸出數據格式。優選地，所述芯片狀態機輸出的工作狀態包括：正常工作狀態和除正常工作狀態外的其他狀態，所述sdout信號管腳在芯片狀態機輸出的其他狀態下作為輸入管腳；在芯片狀態機輸出的正常工作狀態下作為輸出管腳。所述其他狀態包括工作電壓建立狀態和模擬數字初始化狀態。優選地，所述第一邏輯電平為邏輯高電平，所述第二邏輯電平為邏輯低電平。優選地，所述音頻串行接口模塊包括：三態門，其輸出端接sdout信號管腳；二選一數據選擇器，其輸出端接三態門輸入端；sdout輸出使能產生單元，其輸入端接芯片狀態機，接收芯片狀態機輸出的工作狀態，輸出端接所述三態門的使能端；第一數據格式sdout發生器，其輸出端接所述二選一數據選擇器輸入端；第二數據格式sdout發生器，其輸出端接所述二選一數據選擇器輸入端；數據格式選擇產生單元，其輸入端接入芯片狀態機及三態門的輸出端，其輸出端接所述三態門的使能端。優選地，所述上拉電阻一端接sdout信號管腳，另一端接電源端；所述下拉電阻一端接sdout信號管腳，另一端接地。優選地，所述音頻adc轉換器輸出的數據格式包括i2s標準數據格式和左對齊數據格式或右對齊格式或pcm格式，所述音頻adc轉換器在sdout信號管腳輸出邏輯高電平時，輸出左對齊數據格式或右對齊格式或pcm格式；在sdout信號管腳輸出邏輯低電平時，輸出i2s標準數據格式。優選地，所述音頻adc轉換器還包括參考電壓電流產生器、多位δ-σ調節器、數字信號處理單元、模式控制單元和時鐘復位單元。優選地，所述實現裝置還包括與音頻adc轉換器相連的音頻后端處理單元，所述音頻后端處理單元接音頻adc轉換器的i2s標準接口。基于上述識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現裝置，本發明還揭示了一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現方法：包括：s1，在音頻adc轉換器芯片進入正常工作狀態前，獲取sdout信號管腳輸出信號的邏輯電平；s2，根據所述信號的邏輯電平，音頻adc轉換器芯片在其進入到正常工作狀態時切換選擇相應的音頻輸出數據格式。優選地，所述s2包括：音頻adc轉換器芯片在sdout信號管腳輸出邏輯高電平時，輸出左對齊數據格式或右對齊格式或pcm格式；在sdout信號管腳輸出邏輯低電平時，輸出i2s標準數據格式。與現有技術相比，本發明提出一種在無外部主控處理器、不新增芯片額外管腳的情況下，可通過在sdout信號管腳外接上拉電阻或者下拉電阻的方式，使得音頻模數轉換器具有可選的音頻輸出數據格式，增強了音頻模數轉換器應用的靈活性。附圖說明圖1是本發明裝置的結構示意圖；圖2是本發明音頻adc轉換器芯片的結構示意圖；圖3是本發明芯片狀態機的工作狀態示意圖；圖4是本發明音頻串行接口模塊的結構示意圖；圖5是本發明方法的流程示意圖；圖6是本發明adc產品的應用場景的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本發明的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整的描述。本發明所揭示的一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現裝置及實現方法，在現有音頻模數轉換(adc)器的基礎上，不引入新的芯片管腳且無外部主控單元進行配置的條件下，實現音頻輸出數據格式的可配置。結合圖1a和圖1b所示，本發明所揭示的一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現裝置，包括音頻adc轉換器，音頻adc轉換器外接i2s標準接口，本實施例中，音頻adc轉換器接左右聲道切換時鐘lrck信號接口，位時鐘bclk信號接口，及串行數據sdout信號管腳。sdout信號管腳外部接一上拉電阻，上拉電阻一端接sdout信號管腳，另一端接電源端，如圖1a所示；或接一下拉電阻，下拉電阻一端接sdout信號管腳，另一端接地，如圖1b所示。音頻adc轉換器根據sdout信號管腳輸出的邏輯電平切換選擇相應的音頻輸出數據格式。具體地，音頻adc轉換器是一款音頻集成電路芯片，如圖2所示，其具體包括參考電壓電流產生器、多位δ-σ調節器、模式控制單元、芯片狀態機、數字信號處理單元、時鐘復位單元和音頻串行接口模塊。其中：芯片狀態機控制著音頻adc轉換器芯片的工作模式，以及不同工作模式下各單元電路的開關時序。本發明音頻adc轉換器芯片的芯片狀態機中，包含多種工作狀態，結合圖3所示，本實施例中，這里芯片狀態機包括3中工作狀態(chip_state)，分別是工作電壓建立狀態，模擬數字初始化狀態和正常運行工作狀態，其中，工作電壓建立狀態和模擬數字初始化狀態是芯片在進入正常工作狀態之前完成芯片初始化的狀態。具體地，芯片上電后為工作電壓建立狀態，經過此狀態下芯片工作電壓達到正常工作電壓；隨后芯片工作狀態跳轉到模擬數字初始化狀態，此狀態下芯片完成模擬和數字一些初始化動作；芯片初始化完成之后，芯片工作狀態跳轉到正常運行工作狀態。音頻串行接口模塊中，包含各種常用音頻輸出數據格式的功能實現。結合圖4和圖6所示，其與芯片狀態機相連，用于接收芯片狀態機輸出的芯片工作狀態信號；同時與i2s標準接口相連，從sdout信號管腳接收信號以及從sdout信號管腳輸出相應的數據：音頻adc轉換器芯片在處于正常運行工作狀態時，sdout信號管腳作為輸出信號管腳；芯片處于其他狀態時，sdout信號管腳作為輸入信號管腳，此時音頻串行接口模塊根據sdout信號管腳輸出的邏輯電平切換選擇相應的音頻輸出數據格式。如圖4所示，本發明音頻串行接口模塊具體包括：sdout輸出使能產生單元，第一數據格式sdout發生器，第二數據格式sdout發生器，數據格式選擇產生單元，二選一數據選擇器u0，及三態門u1，sdout輸出使能產生單元和數據格式選擇產生單元的輸入端接芯片狀態機，接收芯片狀態機輸出的芯片工作狀態；sdout輸出使能產生單元的輸出端接三態門的使能端，輸出sdout使能信號(sdout_oe)給三態門；數據格式選擇產生單元的另一輸入端接三態門的輸出端，其輸出端接二選一數據選擇器的使能端，輸出數據格式選擇信號(format_sel)給二選一數據選擇器，format_sel信號用于控制音頻串行接口模塊輸出數據格式的選擇；第一數據格式sdout發生器和第二數據格式sdout發生器均接入二選一數據選擇器的輸入端，分別產生第一數據格式和第二數據格式，本發明實施例中，兩種數據格式分別是i2s標準數據格式和左對齊數據格式或右對齊格式或pcm格式，即第一數據格式sdout發生器為i2s數據格式sdout發生器，第二數據格式sdout發生器為左對齊數據格式sdout發生器；二選一數據選擇器的輸出端接三態門的輸入端，輸出sdout_pre信號給三態門；三態門的輸出端接sdout信號管腳。使能信號sdout_oe在芯片工作狀態為正常運行狀態時，為邏輯高電平，其他工作狀態下，為邏輯低電平。三態門u1在使能信號sdout_oe為邏輯高電平(即當sdout作為輸出信號)時，輸出為sdout_pre；在sdout_oe為邏輯低電平(即當sdout不作為輸出信號)時，輸出為高阻。在芯片工作狀態為除正常工作狀態的其他工作狀態下時，sdout信號管腳作為信號輸入管腳，此時，在sdout信號管腳上通過外接相應的電阻來改變sdout信號管腳向芯片內輸入的信號邏輯電平。圖1給出了sdout芯片管腳外部兩種電阻接法，其中圖1a為外接弱上拉電阻，圖1b為外接弱下拉電阻。當sdout不作為輸出信號(即sdout_oe為低電平)時，外接弱上拉電阻時，sdout信號電壓傳入芯片內部，該信號將被判斷為邏輯高電平；外接弱下拉電阻時，sdout信號電壓傳入芯片內部，該信號將被判斷為邏輯低電平。sdout的信號電平進入數據格式選擇產生單元后，作為數據格式選擇信號format_sel輸出，控制二選一數據選擇器u0選擇i2s標準數據格式、左對齊數據格式、右對齊格式或pcm格式中的一種數據格式輸出。具體地，本實施例中，二選一數據選擇器u0在數據格式選擇信號format_sel為邏輯高電平時，sdout_pre選擇左對齊數據格式sdout發生器的輸出作為自身輸出，在format_sel為邏輯低電平時，sdout_pre選擇i2s數據格式sdout發生器的輸出作為自身輸出，從而實現了兩種輸出數據格式的靈活選擇。當然，反之亦可，即二選一數據選擇器u0在數據格式選擇信號format_sel為邏輯低電平時，sdout_pre選擇左對齊數據格式sdout發生器的輸出作為自身輸出，在format_sel為邏輯高電平時，sdout_pre選擇i2s數據格式sdout發生器的輸出作為自身輸出。其中，數據格式選擇信號format_sel的邏輯電平按照下表一給出：chip_staesdoutformat_sel正常運行狀態高電平/低電平保持模擬數字初始化狀態高電平高電平模擬數字初始化狀態低電平低電平電壓建立狀態高電平/低電平低電平表一如圖5所示，本發明所揭示的一種識別模數轉換芯片音頻輸出數據格式的實現方法，包括以下步驟：s1，在音頻adc轉換器芯片進入正常工作狀態前，獲取sdout信號管腳輸出信號的邏輯電平；s2，根據所述信號的邏輯電平，音頻adc轉換器芯片在其進入到正常工作狀態時切換選擇相應的音頻輸出數據格式。其中，步驟s2包括：音頻adc轉換器芯片在sdout信號管腳輸出邏輯高電平時，輸出左對齊數據格式或右對齊格式或pcm格式；在sdout信號管腳輸出邏輯低電平時，輸出i2s標準數據格式。圖6給出了本發明一個典型的adc產品的應用場景，其包含兩個部分，左邊部分為音頻adc轉換器(即本發明所涉及的音頻模數轉換器)，右邊部分為音頻后端處理單元。音頻后端處理單元無主控處理器單元，其支持的音頻輸入數據格式有兩種可能，一種為i2s標準數據格式，另一種為左對齊數據格式或右對齊格式或pcm格式，具體采用哪一種音頻輸入數據格式，不同的產品根據自己的需要而定。綜上，本發明提出一種在無外部主控處理器、不新增芯片額外管腳的情況下，可通過在sdout信號管腳外接上拉電阻或者下拉電阻的方式，使得音頻模數轉換器具有兩種可選的音頻輸出數據格式，增強了音頻模數轉換器應用的靈活性。本發明的技術內容及技術特征已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基于本發明的教示及揭示而作種種不背離本發明精神的替換及修飾，因此，本發明保護范圍應不限于實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本發明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求所涵蓋。當前第1頁12