ZHCSY80 April   2025 TAC5301-Q1

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  电气特性
    7. 5.7  时序要求：I2C 接口
    8. 5.8  开关特性：I2C 接口
    9. 5.9  时序要求：TDM、I2S 或 LJ 接口
    10. 5.10 开关特性：TDM、I2S 或 LJ 接口
    11. 5.11 时序图
    12. 5.12 典型特性
  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 输出通道配置
      5. 6.3.5 基准电压
      6. 6.3.6 麦克风偏置
      7. 6.3.7 信号链处理
        1. 6.3.7.1 ADC 信号链
          1. 6.3.7.1.1  可编程通道增益和数字音量控制
          2. 6.3.7.1.2  可编程通道增益校准
          3. 6.3.7.1.3  可编程通道相位校准
          4. 6.3.7.1.4  可编程数字高通滤波器
          5. 6.3.7.1.5  可编程数字双二阶滤波器
          6. 6.3.7.1.6  可编程通道加法器和数字混频器
          7. 6.3.7.1.7  可配置数字抽取滤波器
            1. 6.3.7.1.7.1 线性相位滤波器
              1. 6.3.7.1.7.1.1 采样速率：8kHz 或 7.35kHz
              2. 6.3.7.1.7.1.2 采样速率：16kHz 或 14.7kHz
              3. 6.3.7.1.7.1.3 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              4. 6.3.7.1.7.1.4 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              5. 6.3.7.1.7.1.5 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              6. 6.3.7.1.7.1.6 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              7. 6.3.7.1.7.1.7 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            2. 6.3.7.1.7.2 低延迟滤波器
              1. 6.3.7.1.7.2.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.1.7.2.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.1.7.2.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.1.7.2.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.1.7.2.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            3. 6.3.7.1.7.3 超低延迟滤波器
              1. 6.3.7.1.7.3.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.1.7.3.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.1.7.3.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.1.7.3.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.1.7.3.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
          8. 6.3.7.1.8  自动增益控制器 (AGC)
          9. 6.3.7.1.9  语音活动检测 (VAD)
          10. 6.3.7.1.10 超声波活动检测 (UAD)
        2. 6.3.7.2 DAC 信号链
          1. 6.3.7.2.1 可编程通道增益和数字音量控制
          2. 6.3.7.2.2 可编程通道增益校准
          3. 6.3.7.2.3 可编程数字高通滤波器
          4. 6.3.7.2.4 可编程数字双二阶滤波器
          5. 6.3.7.2.5 可配置数字内插滤波器
            1. 6.3.7.2.5.1 线性相位滤波器
              1. 6.3.7.2.5.1.1 采样速率：8kHz 或 7.35kHz
              2. 6.3.7.2.5.1.2 采样速率：16kHz 或 14.7kHz
              3. 6.3.7.2.5.1.3 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              4. 6.3.7.2.5.1.4 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              5. 6.3.7.2.5.1.5 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              6. 6.3.7.2.5.1.6 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              7. 6.3.7.2.5.1.7 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            2. 6.3.7.2.5.2 低延迟滤波器
              1. 6.3.7.2.5.2.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.2.5.2.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.2.5.2.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.2.5.2.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.2.5.2.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
            3. 6.3.7.2.5.3 超低延迟滤波器
              1. 6.3.7.2.5.3.1 采样速率：24kHz 或 22.05kHz
              2. 6.3.7.2.5.3.2 采样速率：32kHz 或 29.4kHz
              3. 6.3.7.2.5.3.3 采样速率：48kHz 或 44.1kHz
              4. 6.3.7.2.5.3.4 采样速率：96kHz 或 88.2kHz
              5. 6.3.7.2.5.3.5 采样速率：192kHz 或 176.4kHz
      8. 6.3.8 中断、状态和数字 I/O 引脚多路复用
      9. 6.3.9 Power Tune 模式
    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 软件复位
      3. 6.4.3 工作模式
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 控制串行接口
        1. 6.5.1.1 常规 I2C 运行
        2. 6.5.1.2 I2C 单字节和多字节传输
          1. 6.5.1.2.1 I2C 单字节写入
          2. 6.5.1.2.2 I2C 多字节写入
          3. 6.5.1.2.3 I2C 单字节读取
          4. 6.5.1.2.4 I2C 多字节读取
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 器件配置寄存器
      1. 7.1.1 TAC5301-Q1_B0_P0 寄存器
      2. 7.1.2 TAC5301-Q1_B0_P1 寄存器
      3. 7.1.3 TAC5301-Q1_B0_P3 寄存器
    2. 7.2 可编程系数寄存器
      1. 7.2.1  可编程系数寄存器：页面 8
      2. 7.2.2  可编程系数寄存器：页面 9
      3. 7.2.3  可编程系数寄存器：页面 10
      4. 7.2.4  可编程系数寄存器：页面 11
      5. 7.2.5  可编程系数寄存器：页面 15
      6. 7.2.6  可编程系数寄存器：页面 16
      7. 7.2.7  可编程系数寄存器：页面 17
      8. 7.2.8  可编程系数寄存器：页面 18
      9. 7.2.9  可编程系数寄存器：页面 19
      10. 7.2.10 可编程系数寄存器：页面 25
      11. 7.2.11 可编程系数寄存器：页面 26
      12. 7.2.12 可编程系数寄存器：页面 27
      13. 7.2.13 可编程系数寄存器：页面 28
  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 应用
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 详细设计过程
      4. 8.2.4 典型特性
    3. 8.3 电源相关建议
      1. 8.3.1 适用于 1.8V 和 1.2V 运行的 IOVDD_IO_MODE
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局示例
      2. 8.4.2 布局指南
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 静电放电警告
    3. 9.3 接收文档更新通知
    4. 9.4 支持资源
    5. 9.5 商标
    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

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

6.3.1.2 音频串行接口

数字音频数据通过数字音频串行接口 (ASI) 或音频总线在主机处理器和 TAC5301-Q1 之间传输。该高度灵活的 ASI 总线包括用于多通道运行的 TDM 模式、对 I2S 或左对齐协议格式的支持、可编程数据长度选项、总线时钟线非常灵活的控制器/目标配置以及直接与系统内的多个器件进行通信的功能。

通过使用 PASI_FORMAT[1:0] (P0_R26_D[7:6]) 寄存器位，可为主要 ASI 选择总线协议 TDM、I2S 或左平衡 (LJ) 格式。如表 6-2 和表 6-3 所示，这些模式都是最高有效字节 (MSB) 优先的脉冲编码调制 (PCM) 数据格式，输出通道数据字长可以通过配置 PASI_WLEN[1:0]、P0_R26_D[5:4] 寄存器位编程为 16、20、24 或 32 位。

表 6-2 主要音频串行接口格式
P0_R26_D[7:6]：PASI_FORMAT[1:0]主要音频串行接口格式
00（默认值）时分多路复用 (TDM) 模式
01IC 间音频 (I2S) 模式
10左对齐 (LJ) 模式
11保留（不使用此设置）
表 6-3 主要音频串行接口数据字长
P0_R26_D[5:4]：PASI_WLEN[1:0]主要音频输出通道数据字长
00数据字长设置为 16 位
01数据字长设置为 20 位
10数据字长设置为 24 位
11（默认值）数据字长设置为 32 位

帧同步引脚 FSYNC 在该音频总线协议中用于定义帧的起始，并具有与输出数据采样速率相同的频率。位时钟引脚 BCLK 用于通过串行总线在时钟沿输出数字音频数据。一个帧中的位时钟周期数必须能够容纳具有编程数据字长的多个器件活动输出通道。

一个帧包含多个时分通道时隙（最多 32 个），以允许一个器件或共享同一音频总线的多个器件在音频总线上完成所有输入/输出通道音频数据传输。该器件支持多达八个输入通道和八个输出通道，这些通道可在主要 ASI 总线上进行配置，以便将其音频数据放在总线时隙 0 至时隙 31 上。表 6-4 列出了输出通道 1 时隙配置设置。在 I2S 和 LJ 模式下，时隙分为两组，即左通道时隙和右通道时隙，如 节 6.3.1.2.2 和节 6.3.1.2.3 部分所述。

表 6-4 输出通道 1 时隙分配设置
P0_R30_D[4:0]：PASI_TX_CH1_SLOT[4:0]输出通道 1 时隙分配
0 0000 = 0d（默认值）时隙 0 用于 TDM，或左侧时隙 0 用于 I2S、LJ。
0 0001 = 1d时隙 1 用于 TDM，或左侧时隙 1 用于 LJ。
……
0 1111 = 15d时隙 15 用于 TDM，或左侧时隙 15 用于 LJ。
1 0000 = 16d时隙 16 用于 TDM，或右侧时隙 0 用于 I2S、LJ。
……
1 1110 = 30d时隙 30 用于 TDM，或右侧时隙 14 用于 LJ。
1 1111 = 31d时隙 31 用于 TDM，或右侧时隙 15 用于 LJ。

同样，可分别使用 PASI_TX_CH2_SLOT (P0_R31) 至 PASI_TX_CH8_SLOT (P0_R37) 寄存器完成输出通道 2 至通道 8 的时隙分配设置，以及使用 PASI_RX_CH1_SLOT(P0_R40) 至 PAS_RX_CH8_SLOT(P0_R47) 完成输入通道 1 至通道 8 的时隙分配设置。

时隙字长与为器件设置的主要 ASI 通道字长相同。如果所有 TAC5301-Q1 器件在系统中共用同一 ASI 总线，则必须将所有器件的输出通道数据字长设置为相同的值。系统中 ASI 总线可能的最大时隙数受限于可用总线带宽，该带宽取决于 BCLK 频率、使用的输出数据采样速率以及配置的通道数据字长。

该器件还包括一项功能，可将关于帧同步的时隙数据传输开始时间偏移多达 31 个位时钟周期。可以为输入和输出数据路径单独配置偏移量。表 6-5 和表 6-6 分别列出了发送路径和接收路径的可编程偏移配置设置。

表 6-5 ASI 时隙开始发送时的可编程偏移设置
P0_R28_D[4:0]：PASI_TX_OFFSET[4:0]时隙数据传输开始的可编程偏移设置
0 0000 = 0d（默认值）该器件遵循标准协议时序，没有任何偏移。
0 0001 = 1d与标准协议时序相比，时隙开始会偏移一个 BCLK 周期。
对于 I2S 或 LJ，与标准协议时序相比，左侧和右侧时隙开始会偏移一个 BCLK 周期。
............
1 1110 = 30d与标准协议时序相比，时隙开始会偏移 30 个 BCLK 周期。
对于 I2S 或 LJ，与标准协议时序相比，左侧和右侧时隙开始会偏移 30 个 BCLK 周期。
1 1111 = 31d与标准协议时序相比，时隙开始会偏移 31 个 BCLK 周期。
对于 I2S 或 LJ，与标准协议时序相比，左侧和右侧时隙开始会偏移 31 个 BCLK 周期。
表 6-6 ASI 时隙开始接收时的可编程偏移设置
P0_R38_D[4:0]：PASI_RX_OFFSET[4:0]时隙数据接收开始时的可编程偏移设置
0 0000 = 0d（默认值）该器件遵循标准协议时序，没有任何偏移。
0 0001 = 1d与标准协议时序相比，时隙开始会偏移一个 BCLK 周期。
对于 I2S 或 LJ，与标准协议时序相比，左侧和右侧时隙开始会偏移一个 BCLK 周期。
............
1 1110 = 30d与标准协议时序相比，时隙开始会偏移 30 个 BCLK 周期。
对于 I2S 或 LJ，与标准协议时序相比，左侧和右侧时隙开始会偏移 30 个 BCLK 周期。
1 1111 = 31d与标准协议时序相比，时隙开始会偏移 31 个 BCLK 周期。
对于 I2S 或 LJ，与标准协议时序相比，左侧和右侧时隙开始会偏移 31 个 BCLK 周期。

与标准协议时序中使用的默认 FSYNC 极性相比，该器件还能够反转帧同步引脚 FSYNC 的极性，用于传输音频数据。该功能可以使用 PASI_FSYNC_POL (P0_R26_D[3]) 寄存器位来设置。同样，该器件可以反转位时钟引脚 BCLK 的极性，而这可以使用 PASI_BCLK_POL (P0_R26_D[2]) 寄存器位来设置。

此外，字时钟和位时钟还可以独立配置为控制器模式或目标模式，以便灵活地连接各种处理器。字时钟用于定义帧的起始，可编程为脉冲或方波信号。该时钟的频率对应于所选 ADC 和 DAC 采样频率的最大值。