【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0位(ADE)寫(xiě)入1，可以啟用ADC。系統(tǒng)的默認(rèn)值為ADE=0(關(guān)閉ADC)。當(dāng)ADE=1時(shí)，應(yīng)對(duì)P_ADC_Ctrl和P_ADC_MUX_Ctrl的其它控制位進(jìn)行合理的設(shè)置。通過(guò)設(shè)置P_ADC_MUX_Ctrl(寫(xiě))(702BH)的第0～2位，可以為A/D轉(zhuǎn)換選擇輸入通道。通道包括MIC_In和Line_In兩種。工作時(shí)，如果MIC_In通道和Line_In通道都處于直接工作模式，程序會(huì)檢查P_ADC_Ctrl的第15位。只有當(dāng)目前的AD轉(zhuǎn)換完成后，才能切換通道。當(dāng)MIC_In通道處于定時(shí)器鎖存狀態(tài)時(shí)，它可以?xún)?yōu)先存取ADC。用戶(hù)就可以從P_ADC_MUX_Ctrl的FailB位得知，Line_In ADC是否被MIC_In ADC打斷。用戶(hù)可通過(guò)讀取P_ADC(讀)(7014H)單元，取得從MIC_In通道輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)果。用戶(hù)可通過(guò)讀取P_ADC_LINEIN_Data(讀)(702CH)單元，取得從指定的Line_In通道輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)果。選擇MIC_In通道后，可通過(guò)設(shè)置P_DAC_Ctrl(寫(xiě))(702AH)的第3和4位，選擇A/D轉(zhuǎn)換的觸發(fā)事件。當(dāng)P_ADC(讀)(7014H)單元的數(shù)據(jù)被讀取/TimerA/TimerB事件發(fā)生后，可執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換。然而，在選擇Line_In通道后，只有在讀取P_ADC_LINE IN_Data(讀)(702CH)單元的內(nèi)容后，才執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換，且不能使用定時(shí)器鎖存數(shù)據(jù)。進(jìn)入睡眠狀態(tài)后，ADC被關(guān)閉(包括AGC和VMIC)。注意，供電復(fù)位后不論ADC是否被啟用，VMIC信號(hào)都預(yù)設(shè)為ON。VMIC用于向外部的MIC提供電源，VMIC=AVDD。即，VMIC的狀態(tài)和ADC的狀態(tài)無(wú)關(guān)。所以，不使用VMIC時(shí)，用戶(hù)須把P_ADC_Ctrl單元的第1位MIC_ENB設(shè)為1，以關(guān)閉VMIC。硬件ADC的最高速率限定為(Fosc/32/16)Hz，如果速率超過(guò)此值，當(dāng)從P_ADC(讀)(7014H)/P_ADC_LINEIN_Data(讀)(702CH)單元讀出數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。P_ADC_Ctrl(寫(xiě))(7015H)單元的第5位DAC_OUT，可用來(lái)選擇兩通道音頻DAC的最大輸出。最大輸出電流可為2mA或是默認(rèn)的值3mA。DAC_OUT的設(shè)置可改變DAC輸出的功率。在ADC自動(dòng)方式被啟用后，會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，即RDY=0。此時(shí)，DAC0的輸出電壓與外部輸入電壓進(jìn)行比較，以盡快找出外部電壓的數(shù)字值。逐次逼近式控制首先將SAR中數(shù)據(jù)的最高有效位設(shè)為1，而其它位全設(shè)為0，即1000000000B。這時(shí)DAC0輸出電壓VDAC0為1/2最大值，用來(lái)與輸入電壓Vin進(jìn)行比較。如果VinVDAC0，則保持原先設(shè)置為1的位(最高有效位)仍為1；否則，該位會(huì)被清為0。接著，逐次逼近式控制又將下一位試設(shè)為1，其余低位依舊設(shè)為0，即1100000000B，VDAC0與Vin進(jìn)行比較的結(jié)果若VinVDAC0，則仍保持原先設(shè)置位的值，否則該位便清為0。這個(gè)逐次逼近的過(guò)程一直會(huì)延續(xù)到10位中的所有位都被測(cè)試之后，A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果便會(huì)保存在SAR內(nèi)。當(dāng)10位A/D轉(zhuǎn)換完成時(shí)，RDY會(huì)被設(shè)1。此時(shí)，用戶(hù)通過(guò)讀取P_ADC (7014H)或P_ADC_MUX_Data(702CH)單元可以獲得10位的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。而從該單元讀取數(shù)據(jù)后，又會(huì)使RDY自動(dòng)清為0來(lái)重新開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。若未讀取P_ADC(7014H)或P_ADC_MUX_Data(702CH)單元中的數(shù)據(jù)，RDY仍會(huì)保持為1，并且不會(huì)啟動(dòng)下一次的A/D轉(zhuǎn)換。外部信號(hào)是由LIN_IN[1～7]即IOA[0～6]或通道MIC_IN輸入。從LIN_IN[1～7]輸入的模擬信號(hào)直接被送入緩沖器P_ADC_MUX_Data(702CH)；從MIC_IN輸入的模擬信號(hào)則要經(jīng)過(guò)緩沖器和放大器。放大器的增益值可由外部線路來(lái)調(diào)整，因此AGC可以控制MIC_In輸入信號(hào)的值在一定的范圍內(nèi)[8]。P_ADC(讀/寫(xiě))(7014H)。P_ADC單元(如表32所示)儲(chǔ)存MIC輸入的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。逐次逼近式的ADC由一個(gè)10位DAC(DAC0)、一個(gè)10位寄存器DAR0、一個(gè)逐次逼近寄存器SAR和一個(gè)比較器COMP組成。表24 P_ADC單元b15 b6b5 – b0DAR0(讀/寫(xiě))P_ADC(讀)：讀本單元實(shí)際為A/D轉(zhuǎn)換輸出的10位數(shù)。若P_DAC_Ctrl單元第4位被設(shè)為00，那么在轉(zhuǎn)換過(guò)程里讀出本單元(7014H)亦會(huì)觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換重新開(kāi)始。P_ADC_Ctrl(讀/寫(xiě))(7015H)。P_ADC_Ctrl單元(如表25和表26所示)為ADC的控制口。其中，b15為RDY(讀)，b8為V2VREFB(寫(xiě))，b7為VEXTREF(寫(xiě))，b6為DAC_OUT(寫(xiě))，b2為AGCE(寫(xiě))，b1為MIC_ENB(寫(xiě))，b0為ADE(寫(xiě))。表25為電壓控制部分，26為數(shù)模轉(zhuǎn)換部分表25 P_ADC_Ctrl單元(電壓控制部分)b8b7b6b2控制功能描述0打開(kāi)2V電壓輸出，其可作外部AD參考電壓輸入1關(guān)閉2V電壓輸出（預(yù)設(shè)）0不使用外部參考電壓，AD參考電壓為Vdd（預(yù)設(shè)）1啟用外部參考電壓引腳，從VEXTREF腳輸入外部參考電壓0DAC電流=3mA @VDD=3V（預(yù)設(shè)）1DAC電流=2mA @VDD=3V0取消AGC自動(dòng)增益控制（預(yù)設(shè)）1啟用AGC自動(dòng)增益控制表26 P_ADC_Ctrl單元(數(shù)模轉(zhuǎn)換部分)b15b1b0控制功能描述010 位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換未完成110 位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換完成，輸出 10位數(shù)值0MIC模式被使能，Vmic = AVdd1MIC模式被關(guān)閉0關(guān)閉模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換功能1啟用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換功能P_ADC_MUX_Ctrl(讀/寫(xiě))(702BH)ADC多通道控制是通過(guò)控制單元(如表27所示)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。表27 P_ADC_MUX_Ctrl單元b15b14b13b3b2b1b0控制功能描述RDYFailBChannel_sel010位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換未完成110位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換完成010位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換失敗(預(yù)設(shè))110位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換成功000模擬電壓信號(hào)經(jīng)由MIC_IN輸入001模擬電壓信號(hào)經(jīng)由LINE_IN1輸入010模擬電壓信號(hào)經(jīng)由LINE_IN2輸入011模擬電壓信號(hào)經(jīng)由LINE_IN3輸入100模擬電壓信號(hào)經(jīng)由LINE_IN4輸入101模擬電壓信號(hào)經(jīng)由LINE_IN5輸入110模擬電壓信號(hào)經(jīng)由LINE_IN6輸入111模擬電壓信號(hào)經(jīng)由LINE_IN7輸入ADC的多路LINE_IN輸入是與IOA[0～6]共享，如表28所示：表28 LINE_IN與IOA共享的對(duì)應(yīng)關(guān)系IOA6IOA5IOA4IOA3IOA2IOA1IOA0LIN_IN 7LIN_IN 6LIN_IN 5LIN_IN 4LIN_IN 3LIN_IN 2LIN_IN 1P_ADC_MUX_Data(讀)(702CH)。P_ADC_MUX_Data單元用于讀出LINE_IN[1～7]10位ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，如表29所示：表29 LINE_IN的10位ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分布b15b14b13b12b11b10b9b8b7b6D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0下面介紹LINE_IN模式的ADC操作。SPCE061A提供7個(gè)Line_In通道，它們與IOA[0～6]共享7個(gè)引腳。如果把這七個(gè)引腳當(dāng)作Line_In通道，用戶(hù)必須首先把相對(duì)應(yīng)的IOA引腳設(shè)置為“輸入”。注意，由于IO口帶有內(nèi)部上拉和下拉輸入電阻，這會(huì)影響外部Line_In信號(hào)的電平。所以，IOA[0～6]最好被設(shè)置成懸浮的輸入端口，用于Line_In通道輸入。通過(guò)設(shè)置P_ADC_Ctrl(寫(xiě))(7015H)單元的第7位VEXTREF，可以決定Line_In通道輸入的最大電壓值。VEXTREF＝0時(shí)，最大電壓可達(dá)AVDD，即來(lái)自Line_In通道的模擬信號(hào)電壓范圍從0V到AVdd。VEXTREF＝1時(shí)，VEXTREF引腳被啟用，這時(shí)，必須輸入外部電壓到該引腳，作為L(zhǎng)ine_In通道的最大電壓。VEXTREF可取的值的范圍從0V到AVdd。所以，Line_In通道的輸入電壓范圍從0V到VEXTREF，VEXTREF的值越低，Line_In通道的電壓范圍越小。也就是說(shuō)，輸入的信號(hào)的信噪比SNR越低。SPCE提供了一個(gè)內(nèi)置的2V電壓源(通過(guò)設(shè)置P_ADC_Ctrl(寫(xiě))(7015H)單元的第8位V2VREFB＝0來(lái)啟用)，它可以被連接到VEXTREF引腳，作為L(zhǎng)ine_In通道的最大參考電壓。由于SPCE061A共擁有8個(gè)A/D轉(zhuǎn)換通道，但只有一個(gè)ADC，所以用戶(hù)必須在切換通道之前通過(guò)查看P_ADC_MUX_Ctrl(讀)或P_ADC_Ctrl(讀)單元的第15位RDY的值，以確認(rèn)ADC為閑置狀態(tài)。通道切換可通過(guò)設(shè)置P_ADC_MUX_Ctrl(讀/寫(xiě))(702BH)單元的第0～2位來(lái)完成。如果RDY不為1，即表示ADC正忙，這時(shí)對(duì)P_ADC_MUX_Ctrl(讀/寫(xiě))(702BH)單元的第0～2位進(jìn)行任何操作都無(wú)效。MIC_In通道A/D轉(zhuǎn)換擁有多種的觸發(fā)方式，可通過(guò)設(shè)置P_DAC_Ctrl (寫(xiě))(702AH)單元的第3和4位來(lái)切換。而Line_In通道的A/D轉(zhuǎn)換只能通過(guò)讀取P_ADC_LINEI _Data(讀)(702CH)單元的數(shù)據(jù)來(lái)觸發(fā)。當(dāng)MIC_In通道處于定時(shí)器鎖存狀態(tài)時(shí)，MIC_In通道的優(yōu)先級(jí)高于Line_In通道。當(dāng)有同時(shí)來(lái)自MIC_In和Line_In通道的A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，Line_In通道的A/D轉(zhuǎn)換會(huì)被MIC_In通道的A/D需求打斷。為保證P_ADC_LINEIN_Data(讀)單元讀取到正確的數(shù)據(jù)，用戶(hù)必須通過(guò)P_ADC_MUX_Ctrl(讀/寫(xiě))(702BH)單元的第14位FailB的值，確認(rèn)A/D是否成功或是被打斷[9]。當(dāng)MIC_In通道處于定時(shí)器鎖存狀態(tài)，而且MIC_In通道完成第一次的A/D轉(zhuǎn)換以后，查看P_ADC_MUX_Ctrl(讀/寫(xiě))(702BH)單元的值是非常必要的。采用Line_In通道A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)讀P_ADC_LINEIN_Data(讀)單元的值，便可開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換操作，同時(shí)，P_ADC_MUX_Ctrl單元的第15位RDY被清除為0。當(dāng)RDY變?yōu)?時(shí)，表示ADC完成工作，如果Ctrl單元的第14位FailB的值為1，表示轉(zhuǎn)換成功，可以從P_ADC_LINEIN_Data得到轉(zhuǎn)換結(jié)果。注意，讀取P_ADC_LINEIN_Data(讀)(702CH)單元的值會(huì)再次觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換。如果FailB的值為0，表示Line_In通道的A/D轉(zhuǎn)換被MIC_In通道的A/D操作打斷，這時(shí)P_ADC_LINEIN_Data(讀)(702CH)單元的內(nèi)容是一個(gè)錯(cuò)誤值。 DAC方式音頻輸出設(shè)計(jì)SPCE061A為音頻輸出提供兩個(gè)DAC通道：DAC1和DAC2，分別由經(jīng)由DAC1和DAC2引腳輸出。DAC的輸出范圍從0x0000到0xFFFF。如果DAC的輸出數(shù)據(jù)被處理成PCM數(shù)據(jù)，必須讓DAC輸出數(shù)據(jù)的直流電位保持為0x8000，且僅有高10位的數(shù)據(jù)有作用。DAC1和DAC2的輸出數(shù)據(jù)應(yīng)寫(xiě)入P_DAC1(寫(xiě))(7017)和P_DAC2(寫(xiě))(7016)單元。上電復(fù)位后，兩個(gè)DAC均被自動(dòng)打開(kāi)，此時(shí)會(huì)消耗少量的電流(幾毫安)。所以如不需要用它們，盡量將P_DAC_Ctrl單元的第1位設(shè)為1，關(guān)閉DAC輸出[10]。DAC的直流電壓必須保證平穩(wěn)地變化。否則會(huì)由于電壓的突變引起揚(yáng)聲器產(chǎn)生雜音。采用ramp up/down技術(shù)，可以減緩電壓變化的幅度，從而輸出高品質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)。它的應(yīng)用場(chǎng)合包括：被喚醒/上電復(fù)位后首次使用DAC時(shí)，上電復(fù)位功能被關(guān)閉/進(jìn)入睡眠狀態(tài)之前。P_DAC2(讀/寫(xiě))(7016H)DAC2是個(gè)10位的D/A轉(zhuǎn)換單元。在DAC方式下，該單元帶有10位的緩沖寄存器DAR2。表210 DAC2單元b15 – b6b5 – b0DA2_Data(讀/寫(xiě))P_DAC2(寫(xiě))：通過(guò)此單元直接寫(xiě)入10位數(shù)據(jù)到10位寄存器DAR2，來(lái)鎖存DAC2的輸入數(shù)值(無(wú)符號(hào)數(shù))。P_DAC2(讀)：從DAR2內(nèi)讀出10位數(shù)據(jù)。P_DAC1(讀/寫(xiě))(7017H)。DAC1是10位的D/A轉(zhuǎn)換單元。在DAC方式下，該單元帶有10位的緩沖寄存器DAR1。P_DAC1(寫(xiě))：通過(guò)此單元直接寫(xiě)入10位數(shù)據(jù)到10位寄存器DAR1，來(lái)鎖存DAC1的輸入數(shù)值(無(wú)符號(hào)數(shù))。P_DAC1 (讀)：從DAR1內(nèi)讀出10位數(shù)據(jù)。P_DAC_Ctrl(寫(xiě))(702AH)表211 DAC1單元b15 – b6b5 – b0DA1_Data(讀/寫(xiě))DAC音頻輸出方式的控制單元，其中第5～8位用于選擇DAC的數(shù)據(jù)鎖存方式；第4位用來(lái)控制A/D轉(zhuǎn)換方式；第1位為0，用于雙DAC音頻輸出。b9～b15為保留位。DAC是被設(shè)計(jì)來(lái)用作音頻輸出設(shè)備。通常DAC的最大輸出電流和AVdd成正比。DAC的最大輸出電流范圍是“正常電流值1