ZHCSXB7 November   2024 TAA3020

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  时序要求：I2C 接口
    7. 5.7  开关特性：I2C 接口
    8. 5.8  时序要求：TDM、I2S 或 LJ 接口
    9. 5.9  开关特性：TDM、I2S 或 LJ 接口
    10. 5.10 时序要求：PDM 数字麦克风接口
    11. 5.11 开关特性：PDM 数字麦克风接口
    12. 5.12 时序图
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  串行接口
        1. 6.3.1.1 控制串行接口
        2. 6.3.1.2 音频串行接口
          1. 6.3.1.2.1 时分多路复用 (TDM) 音频接口
          2. 6.3.1.2.2 IC 间音频 (I2S) 接口
          3. 6.3.1.2.3 左对齐 (LJ) 接口
        3. 6.3.1.3 通过共享总线使用多个器件
      2. 6.3.2  锁相环 (PLL) 和时钟生成
      3. 6.3.3  输入通道配置
      4. 6.3.4  基准电压
      5. 6.3.5  可编程麦克风偏置
      6. 6.3.6  信号链处理
        1. 6.3.6.1 可编程通道增益和数字音量控制
        2. 6.3.6.2 可编程通道增益校准
        3. 6.3.6.3 可编程通道相位校准
        4. 6.3.6.4 可编程数字高通滤波器
        5. 6.3.6.5 可编程数字双二阶滤波器
        6. 6.3.6.6 可编程通道加法器和数字混频器
        7. 6.3.6.7 可配置数字抽取滤波器
          1. 6.3.6.7.1 线性相位滤波器
            1. 6.3.6.7.1.1 采样速率：7.35kHz 至 8kHz
            2. 6.3.6.7.1.2 采样速率：14.7kHz 至 16kHz
            3. 6.3.6.7.1.3 采样速率：22.05kHz 至 24kHz
            4. 6.3.6.7.1.4 采样速率：29.4kHz 至 32kHz
            5. 6.3.6.7.1.5 采样速率：44.1kHz 至 48kHz
            6. 6.3.6.7.1.6 采样速率：88.2kHz 至 96kHz
            7. 6.3.6.7.1.7 采样速率：176.4kHz 至 192kHz
            8. 6.3.6.7.1.8 采样速率：352.8kHz 至 384kHz
            9. 6.3.6.7.1.9 采样速率：705.6kHz 至 768kHz
          2. 6.3.6.7.2 低延迟滤波器
            1. 6.3.6.7.2.1 采样速率：14.7kHz 至 16kHz
            2. 6.3.6.7.2.2 采样速率：22.05kHz 至 24kHz
            3. 6.3.6.7.2.3 采样速率：29.4kHz 至 32kHz
            4. 6.3.6.7.2.4 采样速率：44.1kHz 至 48kHz
            5. 6.3.6.7.2.5 采样速率：88.2kHz 至 96kHz
            6. 6.3.6.7.2.6 采样速率：176.4kHz 至 192kHz
          3. 6.3.6.7.3 超低延迟滤波器
            1. 6.3.6.7.3.1 采样速率：14.7kHz 至 16kHz
            2. 6.3.6.7.3.2 采样速率：22.05kHz 至 24kHz
            3. 6.3.6.7.3.3 采样速率：29.4kHz 至 32kHz
            4. 6.3.6.7.3.4 采样速率：44.1kHz 至 48kHz
            5. 6.3.6.7.3.5 采样速率：88.2kHz 至 96kHz
            6. 6.3.6.7.3.6 采样速率：176.4kHz 至 192kHz
            7. 6.3.6.7.3.7 采样速率：352.8kHz 至 384kHz
      7. 6.3.7  自动增益控制器 (AGC)
      8. 6.3.8  语音活动检测 (VAD)
      9. 6.3.9  数字 PDM 麦克风录音通道
      10. 6.3.10 中断、状态和数字 I/O 引脚多路复用
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 睡眠模式或软件关断
      2. 6.4.2 工作模式
      3. 6.4.3 软件复位
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 控制串行接口
        1. 6.5.1.1 I2C 控制接口
          1. 6.5.1.1.1 常规 I2C 运行
            1. 6.5.1.1.1.1 I2C 单字节和多字节传输
              1. 6.5.1.1.1.1.1 I2C 单字节写入
              2. 6.5.1.1.1.1.2 I2C 多字节写入
              3. 6.5.1.1.1.1.3 I2C 单字节读取
              4. 6.5.1.1.1.1.4 I2C 多字节读取
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 器件配置寄存器
    2. 7.2 Page_0 寄存器
    3. 7.3 Page_1 寄存器
    4. 7.4 可编程系数寄存器
      1. 7.4.1 可编程系数寄存器：第 2 页
      2. 7.4.2 可编程系数寄存器：第 3 页
      3. 7.4.3 可编程系数寄存器：第 4 页
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 双通道模拟麦克风录音
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 EVM 设置的器件寄存器配置脚本示例
      2. 8.2.2 四通道数字 PDM 麦克风录音
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
          1. 8.2.2.2.1 EVM 设置的器件寄存器配置脚本示例
    3. 8.3 应做事项和禁止事项
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息
    1. 11.1 封装选项附录
    2. 11.2 卷带包装信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

6.3.6.1 可编程通道增益和数字音量控制

该器件的每个输入通道都具有独立的可编程通道增益设置，用户可以根据系统中预期的最大输入信号和使用的 ADC VREF 设置（请参阅基准电压 部分）将其设置为适当的值，其中 ADC VREF 设置决定了 ADC 满量程信号电平。

请在给 ADC 通道上电之前配置所需的通道增益设置，并且在 ADC 处于通电状态期间不要更改该设置。每个通道增益支持的可编程范围为 0dB 至 42dB，步长为 0.5dB。为了实现低噪声性能，器件内部逻辑会首先尽量增加前端低噪声模拟 PGA 的增益（该 PGA 支持 120dB 的动态范围），然后在数字处理块中应用任何剩余的编程通道增益。

表 6-13 展示了可用于通道增益的可编程选项。

表 6-13 通道增益可编程设置
P0_R61_D[7:1]：CH1_GAIN[6:0] 输入通道 1 的通道增益设置
000 0000 = 0d（默认值） 输入通道 1 增益设置为 0dB
000 0001 = 1d 输入通道 1 增益设置为 0.5dB
000 0010 = 2d 输入通道 1 增益设置为 1dB
… …
101 0011 = 83d 输入通道 1 增益设置为 41.5dB
101 0100 = 84d 输入通道 1 增益设置为 42dB
101 0101 至 111 1111 = 85d 至 127d 保留（不使用这些设置）

同样，可以使用 CH2_GAIN (P0_R66_D[7:1]) 寄存器位来配置输入通道 2 的通道增益设置。通道增益功能不适用于数字麦克风录音路径。

启用 ADC 时，该器件还支持增益更改。该器件支持多种配置，以限制动态增益更改期间的可闻失真。可以通过使用 OTF_GAIN_CHANGE_CFG (P0_R113_D[7:6]) 寄存器位来配置该特性。

该器件还具有可编程数字音量控制功能，其范围为 –100dB 至 +27dB（步长为 0.5dB），并提供通道录音静音选项。当 ADC 通道加电并录音期间，可以动态更改数字音量控制值。在音量控制变化期间，内部使用软调高或调低音量功能来避免任何可闻失真。可以使用 DISABLE_SOFT_STEP (P0_R108_D4) 寄存器位来完全禁用软步进。

每个输出通道（包括数字麦克风录音通道）都具有独立的数字音量控制设置。不过，该器件还支持使用通道 1 数字音量控制设置将所有通道的音量控制设置组合在一起的选项，而无论通道 1 是通电还是断电。可以使用 DVOL_GANG (P0_R108_D7) 寄存器位来启用该组合。

表 6-14 展示了可用于数字音量控制的可编程选项。

表 6-14 数字音量控制 (DVC) 可编程设置
P0_R62_D[7:0]：CH1_DVOL[7:0] 输出通道 1 的 DVC 设置
0000 0000 = 0d 输出通道 1 DVC 设置为静音
0000 0001 = 1d 输出通道 1 DVC 设置为 –100dB
0000 0010 = 2d 输出通道 1 DVC 设置为 –99.5dB
0000 0011 = 3d 输出通道 1 DVC 设置为 –99dB
… …
1100 1000 = 200d 输出通道 1 DVC 设置为 –0.5dB
1100 1001 = 201d（默认值） 输出通道 1 DVC 设置为 0dB
1100 1010 = 202d 输出通道 1 DVC 设置为 0.5dB
… …
1111 1101 = 253d 输出通道 1 DVC 设置为 26dB
1111 1110 = 254d 输出通道 1 DVC 设置为 26.5dB
1111 1111 = 255d 输出通道 1 DVC 设置为 27dB

同样，输出通道 2 至通道 4 的数字音量控制设置可以分别使用 CH2_DVOL (P0_R67) 至 CH4_DVOL (P0_R77) 寄存器位进行配置。

当该通道上电时，内部数字处理引擎会将音量从静音级别软斜升至编程的音量级别，当该通道断电时，内部数字处理引擎会将音量从编程的音量软斜降至静音。这种音量软步进是为了防止录音通道突然上电和断电。也可以使用 DISABLE_SOFT_STEP (P0_R108_D4) 寄存器位来完全禁用该功能。