器件的时钟配置和 TAx5x1x 系列的灵活时钟

摘要

本文档适用于以下器件型号：

TAC5212、TAC5112、TAC5211、TAC5111、TAA5212、TAD5212、TAD5112、TAC5412-Q1、TAC5411-Q1、TAC5312-Q1、TAC5311-Q1、TAC5212-Q1、TAC5211-Q1、TAC5112-Q1、TAC5111-Q1、TAA5412-Q1、TAD5212-Q1、TAD5112-Q1、TAA5242、TAD5142、TAD5242

这些器件具有智能自动配置模块，可生成 ADC 和 DAC 电路以及用于信号处理的数字滤波器引擎所需的所有必要内部时钟。该配置通过监测音频总线上 FSYNC 和 BCLK 信号的频率来实现。该器件支持（FSYNC 信号频率的）各种数据采样率和 BCLK 与 FSYNC 之比，以便在内部配置所有时钟分频器（包括 PLL 配置），而无需主机编程。

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1 引言

该器件支持主要 ASI 和辅助 ASI。有几种自动运行模式可供选择，其中主要 BCLK/FYSNC 或辅助 BCLK/FSYNC 可用于确定传入时序模式。

此外，MCLK/FSYNC 还可用于进行时序确定。

该器件具有以下用于设置时钟的接口。

接口	设置
MCLK	主时钟
FSYNC	主要 FSYNC/辅助 SYNC
PASI BCLK	主要 BCLK
PASI FSYNC	主要 FSYNC
SASI BCLK	辅助 BCLK
SASI FSYNC	辅助 SYNC

可以配置 BCLK 和 FSYNC 引脚以及 GPIO/GPI/GPO 引脚来设置主要 ASI 和辅助 ASI。

时序必须在表 1-1 和表 1-2 所述的限制范围内。

表 1-1 48kHz 的倍数

引脚	时序
Fs	3KHz 至 768KHz
BCLK	256KHz 至 24.576MHz
MCLK	256KHz 至 49.152MHz

表 1-2 44.1kHz 的倍数

引脚	时序
Fs	2.75KHz 至 705.6KHz
BCLK	235.2KHz 至 22.57MHz
MCLK	235.1KHz 至 45.15MHz

注：目标的命名规则用于表示从运行模式。控制器 的命名规则用于表示主运行模式。

2 时钟的运行模式

在内部，运行模式分为以下几类：

自动运行模式：根据 CLK_SRC_SEL 配置 B0_P0_R52[3:1]，模式可以进一步划分如下：

自动主要 BCLK 比率模式 (3’d0) – 用户选择主要 ASI BCLK 作为音频源时钟。
自动辅助 BCLK 比率模式 (3’d2) – 用户选择辅助 ASI BCLK 作为音频源时钟。
自动 MCLK 比率模式（3’d1 或 3’d3）– 输入焊盘上提供的 MCLK 可供用户作为音频源，MCLK 的频率是 Fsync 频率的整数倍。
自动 MCLK 固定模式 (3’d4) – 输入焊盘上提供的 MCLK 可供用户作为音频源，MCLK 频率与 Fsync 频率无积分关系（必须使用 PLL）。
自定义运行模式 – 将 CUSTOM_CLK_CFG 寄存器设置为 1’b1 (B0_P0_R50[0])。用户在该模式下手动配置所有分频器。
半自动模式 – 这用于自动检测非音频时序。

2.1 自动运行模式

主要 ASI 接口的 Fsync 和 BCLK 与 Fsync 的比率由器件自动检测。根据器件配置（通道数、信号处理配置等)，系统会自动推断所有时钟分频器/多路复用器选择。

根据 MIPS 所需的时钟频率和系统中可用的最高时钟频率自动推断 PLL 使能。

表 2-1 显示了自动配置模块识别的不同采样率。传入时序分为几个频率水平。请注意，对于自动模式，传入 FSYNC 必须处于其中一个频率水平

表 2-1 自动模式下接受的采样率

Fs 最小值 (KHz)	Fs 典型值 (KHz)	Fs 最大值 (KHz)
698.54	768	775.68
349.27	384	387.84
174.64	192	193.92
87.32	96	96.96
43.66	48	48.48
29.11	32	32.32
21.83	24	24.24
14.55	16	16.16
10.91	12	12.12
7.28	8	8.08
4.37	4.8	4.85
2.73	3	3.03

表 2-2 显示了自动时钟机制识别的 BCLK 与 FSYNC 的比率。

表 2-2 BCLK 与 FSYNC 的比率

支持的 BCLK 与 Fs 的比率的扩展列表
16	20	24	32	40	48	60	64	72	80	96
100	112	120	128	140	144	160	168	176	180	192
200	208	216	220	224	240	256	260	264	272	280
288	300	304	312	320	336	340	352	360	368	380
384	400	408	416	420	432	440	448	456	460	464
480	496	500	504	512	520	528	540	544	552	560
576	580	592	600	608	620	624	640	648	656	660
672	680	688	696	700	704	720	736	740	744	752
760	768	780	784	792	800	816	820	832	840	848
860	864	880	888	896	900	912	920	928	936	940
944	960	976	980	984	992	1000	1008	1020	1024	1032
1040	1056	1060	1080	1088	1100	1104	1120	1128	1140	1152
1160	1176	1180	1184	1200	1216	1220	1224	1240	1248	1260
1272	1280	1296	1312	1320	1344	1368	1376	1392	1408	1416
1440	1464	1472	1488	1504	1512	1536	1568	1600	1632	1664
1696	1728	1760	1792	1824	1856	1888	1920	1952	1984	2016
2048

注：在自动时钟配置中，器件会识别 BCLK/FSYNC 的整数比率。不过，表 2-2 显示了可获得出色 SNR 和超低功耗的一些 BCLK/FSYNC 比率。因此，优先选择这些时序。

请参阅上面的表 2-1 和表 2-2。如果传入频率为 43.66MHz 且传入 BCLK 为 873.2kHz，则自动配置将 BCLK/Fs 比率识别为 20，并相应地设置内部时钟。

3 时钟模式

3.1 自动主要 BCLK 比率

主要 ASI 应为目标，辅助 ASI 可以是控制器、目标，也可以是用户提供的用作 PLL 的参考时钟 或音频根源时钟 的已禁用主要 ASI BCLK。

表 3-1 设置模式的寄存器设置

I2C 位
CLK_SRC_SEL	(B0_P0_R52[3:1]) – 必须为 3’d0
CUSTOM_CLK_CFG 寄存器	(B0_P0_R50[0]) – 必须为 1’b0
PASI_SAMP_RATE	(B0_P0_R50[7:2])
PASI_FS_BCLK_RATIO	B0_P0_R56[5:0]、B0_P0_R57
必须配置为 0 才能使器件自动检测
PASI_MST_CFG	B0_P0_R55[4]
0 表示将主要 ASI 用作目标（默认）

要在控制器模式下运行辅助 ASI，我们需要指定 Fs 速率以及 BCLK 与 Fs 的比率

表 3-2 设置为控制器的寄存器设置

模式	控制器
SASI_MST_CFG	B0_P0_R55[3]
1 表示将辅助 ASI 用作控制器，0 表示将辅助 ASI 用作目标（默认）
SASI_FS_BCLK_RATIO	B0_P0_R58[5:0]、B0_P0_R59
SASI_SAMP_RATE	B0_P0_R51[7:2]
FS_MODE	B0_P0_R55[0]
1 表示以 44.1KHz 的倍数生成 Fsync 频率，0 表示以 48KHz 的倍数生成 Fsync 频率（默认）