[發(fā)明專利]一種可編程音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及其實現(xiàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710559777.5
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107391077A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪八零;張保華;於清;林坤
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州順芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: G06F3/16
• 分類號: G06F3/16;G11B20/10
• 代理公司: 蘇州集律知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32269
• 代理人: 安紀(jì)平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，尤其是涉及一種音頻處理過程可編程操作的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)在可以使用強大、靈活可靠、復(fù)雜的數(shù)字信號處理技術(shù)來對模擬信號的數(shù)字形式進行處理，來滿足用戶多種多樣的需求。音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)作為將模擬域音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)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(fā)展，被廣泛應(yīng)用到各種多媒體系統(tǒng)中作為音頻處理的前端部件。

delta-sigma數(shù)模轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)方法具有資源開銷小，信噪比高等特點，廣泛應(yīng)用于低速的音頻ADC實現(xiàn)領(lǐng)域。對于采用delta-sigma方法實現(xiàn)的音頻ADC芯片，為了消除和抑制高頻采樣和量化引入的諧波和噪聲，通常這種類型的音頻ADC芯片內(nèi)部都包含相應(yīng)的濾波器，并且這些濾波器的實現(xiàn)一般都是針對特定頻率范圍的采樣頻率才具有較好的濾波效果。

這種面向特定頻率范圍的音頻ADC對于一般音頻處理需求是滿足的，但是具有下面缺點：1、當(dāng)音頻的采樣頻率為比較低的頻率時，由于不是針對這種頻率實現(xiàn)的濾波器，最后的濾波效果不理想；2、當(dāng)音頻應(yīng)用環(huán)境中包含一些若干波段的噪聲時，濾波效果不理想。

針對上面的缺點，現(xiàn)有一些音頻ADC產(chǎn)品也有做一些改進和彌補工作：通過將其中的濾波器的一些系數(shù)引入到芯片的配置寄存器中，然后在應(yīng)用中根據(jù)需要設(shè)定相應(yīng)的濾波器系數(shù)，從而達到改善濾波器效果的目的。但是，這種引入濾波器系數(shù)可配置的方法也存在局限性，比如內(nèi)部濾波器的個數(shù)、類型、階數(shù)、頻段都是實現(xiàn)的時候就確定好的，不能通過重新配置寄存器的方式得以改變；在一些應(yīng)用中，這種確定性又限制了音頻ADC最終的處理效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可編程音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及其實現(xiàn)方法，其根據(jù)芯片的音頻實際應(yīng)用場景，通過給芯片加載適合該應(yīng)用場景的芯片運算處理程序，從而使得所實現(xiàn)的芯片能夠更好契合當(dāng)前的應(yīng)用場景。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：一種可編程音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，包括位于音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片內(nèi)的數(shù)字信號處理單元和可配置接口，所述可配置接口與數(shù)字信號處理單元相連，且所述可配置接口還與芯片外的主控處理器相連，所述主控處理器在芯片進入工作狀態(tài)之前通過所述可配置接口，將音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片適用場景的運算程序代碼配置到所述數(shù)字信號處理單元內(nèi)。

優(yōu)選地，所述數(shù)字信號處理單元包括DSP運算程序存儲單元和DSP運算控制邏輯單元，所述DSP運算程序存儲單元選擇相應(yīng)的通路與所述可配置接口或DSP運算控制邏輯單元相連。

優(yōu)選地，所述DSP運算程序存儲單元在芯片處于復(fù)位狀態(tài)中時選擇與可配置接口相連，接收外部所述主控處理器對其適用場景的運算程序配置；所述DSP運算程序存儲單元在芯片處于正常工作狀態(tài)中時選擇與DSP運算控制邏輯單元相連，所述DSP運算控制邏輯單元根據(jù)DSP運算程序存儲單元接收的所述運算程序配置進行數(shù)據(jù)運算。

優(yōu)選地，所述數(shù)字信號處理單元還包括一與DSP運算程序存儲單元相連的多路選擇器，所述多路選擇器通過所述多路選擇器選擇相應(yīng)的通路與所述可配置接口或DSP運算控制邏輯單元相連。

優(yōu)選地，所述主控處理器還配置用于通過可配置接口直接對數(shù)字信號處理單元中的DSP運算程序存儲單元進行讀寫操作。

優(yōu)選地，還包括參考電壓電流產(chǎn)生器、多位Δ-∑調(diào)節(jié)器、時鐘復(fù)位單元、芯片狀態(tài)機和音頻串行接口。本發(fā)明還提供了另外一種技術(shù)方案：一種可編程音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的實現(xiàn)方法，包括：在芯片進入工作狀態(tài)之前，芯片外部的主控處理器通過可配置接口，將符合應(yīng)用場景需要的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的運算程序配置到所述數(shù)字信號處理單元內(nèi)。

優(yōu)選地，所述主控處理器在芯片處于復(fù)位狀態(tài)中時將符合應(yīng)用場景需要的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的運算程序配置到所述數(shù)字信號處理單元內(nèi)。

優(yōu)選地，配置操作完成后，所述主控處理器對音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進行接復(fù)位操作，芯片跳轉(zhuǎn)到初始化狀態(tài)，在初始化狀態(tài)下芯片完成模擬和數(shù)字的初始化動作。

優(yōu)選地，芯片初始化工作完成之后，芯片跳轉(zhuǎn)到正常工作狀態(tài)。

本發(fā)明在芯片進入工作狀態(tài)之前，通過可配置接口給內(nèi)部DSP處理部件加載符合應(yīng)用場景需要的運算處理程序的方式，達到音頻處理過程的可編程操作，解決現(xiàn)有音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器在音頻處理上的數(shù)字信號處理程序不能比較好地契合應(yīng)用場景需要的局限性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)芯片及應(yīng)用場景的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明芯片狀態(tài)機的狀態(tài)示意圖；