【文章內(nèi)容簡介】 體現(xiàn)了此編碼器功能,作為其主功能塊。2．ADPCM代碼編換器框圖說明自適應(yīng)差分PCM(ADPCM)代碼變換器用來減小數(shù)據(jù)速率要求,以傳送PCM語音編碼信號而保持話音的質(zhì)量和可懂度。ADPCM代碼變換器在u律和A律上使用64kbps數(shù)據(jù)流,此數(shù)據(jù)流表示為已經(jīng)PCM編碼解碼器一濾波器數(shù)字話了的話音或話音頻帶數(shù)據(jù)信號。PCM到此代碼變換器的ADPCM編碼器部分具有線性預(yù)測數(shù)字濾波器類型,它試圖根據(jù)PCM取樣過去的歷史預(yù)測下一個(gè)PCM取樣,ADPCM到PCM解碼器部分提供――相同線性預(yù)測數(shù)字濾波器。預(yù)測值和真實(shí)PCM輸入值之間的錯(cuò)誤或差是從編碼器到解碼器作為ADPCM發(fā)送的信息。ADPCM字的特性包括量化等級(此確定每ADPCM字的位數(shù)),此字的實(shí)際意義是預(yù)測器輸出值、誤差信號的PCM字的過去的統(tǒng)計(jì)值的函數(shù)。術(shù)語“自適應(yīng)”加到濾波器的傳輸函數(shù)的傳輸函數(shù)生成ADPCM自適應(yīng)信號的統(tǒng)計(jì)表示。意思是當(dāng)信道平穩(wěn)時(shí)DPCM字“3”對于模擬信號不具有相同的決對誤差電壓加權(quán),正象信到正在處理話音信號時(shí)那樣。ADPCM到PCM解碼器部分有互反濾波器函數(shù),對合適的再生PCM取樣中斷ADPCM字。ADPCM算法的自適應(yīng)特性使它分析和量化ADPCM代碼序列的性能有困難。32kbps算法對話音和中等速度的調(diào)制解調(diào)器(≤4800波特)都優(yōu)化。此優(yōu)化包括算法支持300－400Hz話音頻帶而信號對失真、增益對電頻、空閑信道噪音和其它模擬傳輸性能都是最少率減,(此算法也經(jīng)過對平均評價(jià)分?jǐn)?shù)(MOS)的可行性試驗(yàn)并且當(dāng)于64kbsPCM比較是執(zhí)行的很好。標(biāo)準(zhǔn)會議對編碼器和解碼器規(guī)定乘16000字試驗(yàn)失量以檢驗(yàn)兼容性。運(yùn)行這些試驗(yàn)失量,器件必須初始化以重新設(shè)定器件的基準(zhǔn)態(tài)。對此64kbpsPCM,ADPCM字在示波器顯示上呈現(xiàn)隨機(jī)位效率,不管音頻信道是處理語言還是處理帶標(biāo)準(zhǔn)位效率的典型PCM空閑信道。ADPCM算法不支持除了數(shù)字平靜外的dc信號,這將在ADPCM信道中同時(shí)發(fā)生。全部數(shù)字處理在8位PCM壓縮擴(kuò)展字的13位線性化上玩成,該字是μ律或A律,這允許ADPCM信道以可懂的解碼進(jìn)入μ律PCM序列而不管其原始數(shù)字化是μ律還是A律。這將附加量化衰退,如果壓縮擴(kuò)展方案改變的話,因?yàn)锳DPCM算法試圖再生原始的13位線性碼,其中包括了壓縮擴(kuò)展量化。充電泵是這樣的功能塊,。此模擬信號處理電路包括PCM編碼解碼器一濾波器功能,發(fā)送微調(diào)增益、接收微調(diào)增益、側(cè)音增益控制和發(fā)送輸入運(yùn)算放大量。此電路沒有多大電流消耗,但它對于VDD電源要求5V的額定電壓。從電泵塊是二倍穩(wěn)壓器,－,并發(fā)生所要求的5V VDD電源。充電泵塊如輸入VEXT電源電壓那樣接收,同樣以256KHz時(shí)鐘排序模擬信號處理電路,并且排序從SCP塊來的充電泵啟動信號。它也使用電容器連到C1+C1_引腳,并用祛耦電容器連到VDD引腳。 (SCP)接口MC145540裝備了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行控制端口(SCP)。SCP由外部控制器使用,例如M68HCO5系統(tǒng)微控制器和MC145540 ADPCM編碼解碼器通信。SCP是全雙工四線接口用來通過到/來自編碼解碼器的控制和狀態(tài)信息。SCP接口由發(fā)送輸出、接收輸入、數(shù)據(jù)時(shí)鐘和啟動信號等組成。這些器件分別稱為SCPTX、SCP RX、SCPCLK和SCPEN。確定發(fā)送和接收方向的數(shù)據(jù)變化速率,在此變化產(chǎn)生時(shí)發(fā)生SCPEN信號。ADPCM編碼解碼器的運(yùn)行和結(jié)構(gòu)由MC145540內(nèi)部的控制和狀態(tài)寄存的狀態(tài)來確定,然或監(jiān)示這些控制和狀態(tài)寄存器?？刂坪蜖顟B(tài)寄存器存在于十六個(gè)8位字節(jié)寬寄存器(BR0－BR15)中。完整的寄存器圖見表13－1所示。十六字節(jié)寄存器經(jīng)四位字節(jié)地址寄存器尋址。(A3：A0)尋址地圖13－3(a)和圖13－3(b)所示,第二個(gè)8位運(yùn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)字節(jié)(D7：D0),換句話說,這些寄存器能以單個(gè)16位運(yùn)行,如圖13－3(c)和13－3(d)中所示。二、功 能 說 明（一）、電源結(jié)構(gòu)1．模擬信號處理電源全部模擬信號處理由VDD引腳上5V加電。此電壓可以直接加到VDD引腳或從VEXT引腳加電,由在片的5V可調(diào)整充電泵得到5V。VEXT引腳對此器件主要的正電源。對于非5V可調(diào)的應(yīng)用,在片5V調(diào)整充電泵可以接通并需要C1。這允許VEXT電源從容。－。這一工作方式意思是人工維持應(yīng)用,那里的電源是三個(gè)鎳鎘電池或三個(gè)干電池。在片5V調(diào)整充電泵是單級充電,有效地連續(xù)調(diào)整其發(fā)生的電壓的總量,同時(shí)內(nèi)部加此調(diào)整電壓于VDD引腳。(CI)導(dǎo)出。然后充電泵電路連接CI的負(fù)導(dǎo)線到VEXT引腳,。調(diào)節(jié)CI上充電電壓可將電壓調(diào)到5V。此限制器件上全部電壓,對此IC的裝配技術(shù)是安全電壓。此充電泵電壓儲存在連在VDD和VSS的1uF電容器上,電容作電源濾波和儲備容器。充電泵的時(shí)鐘周期和模擬排序時(shí)鐘一樣是256KHZ,以解決最小化噪生問題。關(guān)于有調(diào)整5V(177。5%)電池的應(yīng)用,VDD引腳和VEXT引腳連到5V電源。這些引腳在結(jié)構(gòu)上共享一個(gè)退耦電容,如同電源對外部噪聲作用一樣,在片5V調(diào)整充電泵將關(guān)斷在寄存器0上的SCP端口。外部電容器(CI)與這些應(yīng)用無關(guān)。2．?dāng)?shù)字信號處理電源此器件有在片串聯(lián)型穩(wěn)電壓器,它限制數(shù)字信號處理(DSP)電路的電壓約到3V。這減少電路的最小功率耗散。從VEXT電源引腳,DSP電路對于恒定時(shí)鐘頻率現(xiàn)示為以恒流負(fù)載替代電阻性(CV2/2)負(fù)載。此串連型穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)有低的下降電壓,。此穩(wěn)壓器不為設(shè)計(jì)器件任何外部負(fù)載加電。（二）、模擬接口和信號途經(jīng)1．發(fā)送模擬此器件的發(fā)送模擬部分包括低噪聲、驅(qū)動2kΩ負(fù)載的三端運(yùn)算放大器。此運(yùn)算放大器有TI+和TI_輸入及其TG輸出。此運(yùn)算放大器意欲購成反相增益電路。如果發(fā)送運(yùn)算放大器獨(dú)自掉電的話,模擬信號可直接加到TG引腳,掉電可以由TI+和TI_連到VDD引腳來達(dá)到。當(dāng)發(fā)送運(yùn)算放大器掉電時(shí),TG引腳變?yōu)楦咦杩?。TG引腳內(nèi)部連到時(shí)間連續(xù)的三個(gè)極點(diǎn)反混淆濾波器。此預(yù)濾波器具體地為兩極點(diǎn)Butterworth有源低通濾波器,繼之以單個(gè)無源極點(diǎn)。此預(yù)濾波器緊隨一單端到定時(shí)在512KHZ的差分變換器。所有予序列模擬處理應(yīng)用全差分電路。差分變換器的輸出繼之以發(fā)送調(diào)諧增益級。此級意欲補(bǔ)償外部元件例如微音器的增益差容。增益控制的總量是0－7db每步1db。此級僅適應(yīng)正增益,因?yàn)檩斎脒\(yùn)算放大器的輸出最大信號電平對發(fā)送濾波器和ADC是同一,且應(yīng)是器件下一個(gè)箝位電平的額定值。輸入運(yùn)算放大器的輸出率減的任何要求意味著它過載了。增益經(jīng)BR1(b2：b0)中SCP端口編程。下一部分是全差分、。此濾波器之后是截止頻率約為200KHz的3極點(diǎn)開關(guān)電容高通濾波器。此高通濾波器在dc有傳輸零點(diǎn),以消除來自模擬輸入或預(yù)濾波器級中累積運(yùn)算放大器失調(diào)的任何dc進(jìn)入,(此高通濾波器可以從SCP端口BR8(b4)的控制下的信號通路移去。)高通濾波器的最后級是自動加零取樣和保持放大器。一個(gè)帶隙電壓基準(zhǔn)發(fā)生器和數(shù)字一模擬變換器(DAC)共享發(fā)送和接收部分。自動取零、開關(guān)電容帶隙基準(zhǔn)發(fā)生精確的正的和負(fù)的基準(zhǔn)電壓,實(shí)際上和溫度及電壓無關(guān)。雙加權(quán)電容陣列(CDAC)形成壓縮擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的弦,當(dāng)電阻串(RDAC)在每個(gè)弦內(nèi)實(shí)現(xiàn)線性階梯時(shí)。編碼過程應(yīng)用DAC、電壓基準(zhǔn)和逐幀自動取零壓縮擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)連續(xù)近似模擬－數(shù)字變換(ADC)算法。包含在數(shù)據(jù)變換(電壓基準(zhǔn)、RDAC、CDAC和壓縮擴(kuò)展器)中所有模擬電路用差分結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。ADC的非線性壓縮擴(kuò)展u濾傳輸曲線可由BR8(b5)變到8位線性的。ADC輸入正常地連到發(fā)送濾波器部分的輸出。也可能是為了電池電壓監(jiān)視可轉(zhuǎn)換到測量VEXT引腳上的電壓。這是經(jīng)BR0(b4：b3)中I/0方式選擇的。在此方式下,ADC被編程對VEXT上電壓輸出線性8位PCM,意欲在BR9(b7：b0)中讀出。關(guān)于ADC輸出的數(shù)據(jù)格式對符號位和七個(gè)大小位是“不必注意”的,(BIN－X1111111)。算法不支持DC信號。2．發(fā)送數(shù)字器件的數(shù)字信號處理器（DSP）部分是通常設(shè)計(jì)、中斷驅(qū)動、微代碼優(yōu)化實(shí)現(xiàn)ADPCM算法。在全雙工語言方式中，DPS工作每幀(125秒)一個(gè)編碼中斷和一個(gè)解碼中斷。編碼算法(即16kbps、24kbps或36kbps ADPCM、或64kbps(PCM)由FSF引腳上發(fā)送輸出啟動的長度決定。FST啟動的長度在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)鐘(BCLKT)周期中測量,它告述器件使用的編碼速率。和此請求相符的發(fā)送ADPCM字將在下一個(gè)幀期間被計(jì)算,并且在請求后總的兩幀有效。此發(fā)送啟動長度信息能由器件附加四幀延遲,和六幀總數(shù)相一致。此延遲的六幀允許器件對發(fā)送(編碼)和接收(解碼)用同一時(shí)鐘定時(shí),并且在應(yīng)用時(shí)幀對準(zhǔn)要求每六幀信令。注意到啟動長度被延遲且不是實(shí)際ADPCM(PCM)取樣字是重要的。FST啟動長度的延遲總量在BR7(b5)中控制。如果FST啟動在ADPCM字最后位期間BCLKT下降沿前變低,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出電路計(jì)數(shù)BCLKT周期,使在ADPCM數(shù)據(jù)字(2,3,4或8BCLKT周期)持續(xù)期減BCLKT周期的一半期間保持?jǐn)?shù)據(jù)輸出(DT引腳)為低阻抗。（三）、接收1．接收數(shù)字此器件的接收部分在BCLKR和FSR引腳控制下,在DR引腳上接收串行ADPCM(PCM)字。FSR啟動持續(xù)期在 BCLKR 周期內(nèi)測量并通知器件選擇解碼算法(即 16kbps、24kbps或32kbps ADPCM或64kbpsPCM,DSP機(jī)應(yīng)用于正在DR引腳上接收的字。此算法可在逐幀基礎(chǔ)上變化。當(dāng)ADPCM字已被接收并且等待解碼進(jìn)入的PCM字,DSP機(jī)接收中斷。當(dāng)器件工作于全雙工通話方式時(shí),DSP機(jī)執(zhí)行每幀的解碼和編碼。DSP機(jī)解碼ADPCM字按照CCITT 、24kbps和16kbps的規(guī)定進(jìn)行。此解碼包括CCITT/ANSI同步功能校正、除了使用接收數(shù)字增益時(shí)以外。接收數(shù)字增益在手機(jī)應(yīng)用中,用戶預(yù)先調(diào)節(jié)增益時(shí)以外。接收數(shù)字增益在手機(jī)應(yīng)用中,用戶預(yù)先調(diào)節(jié)增益控制,在那里能期望達(dá)12db的增益或12db的衰減,在改變u律或A律以前,接收數(shù)字增益是線性多重地在13位數(shù)據(jù)上完成,并經(jīng)BR(b7：b0)中SCP端口編程,被解碼的PCM字可經(jīng)(b7：b0)SCP端口讀出。2．接收模擬信號處理接收模擬信號處理部分包括前面描述過的DAC、取樣和保持放大器、調(diào)諧增益級、帶sinX/X校正的5極點(diǎn)3400Hz開關(guān)電容低通濾波器和減低開關(guān)電容濾波器的平譜分量的2級點(diǎn)有源平滑濾波器(接收低通平滑濾波器對附加頻譜分量可以移動,為了應(yīng)用,使用在片音調(diào)發(fā)生器功能,將在下面說明。此低通濾波器實(shí)行sinX/X補(bǔ)償。接收濾波器經(jīng)SCP BR2(b4)從電路中移動)。輸入到平滑濾波器的是輸出接收調(diào)諧增益級。此級意欲補(bǔ)償外部部件如手機(jī)接收器的增益容差。此級能衰減0~7db每部1db。因?yàn)镈AC的額定信號電平應(yīng)次于該器件電路的芯片電平并且任何正的增益都使輸出過載,所以此級僅提供衰減。增益經(jīng)SCP端口BR2(b2：b0)編程。2極點(diǎn)有源平滑濾波器的輸出由輸出R0引腳的放大器緩沖。輸出能驅(qū)動2kΩ負(fù)載到VAG引腳。3．接收模擬輸出驅(qū)動器和