ds4201通用串行总线（usb）音频dac

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1、DS4201通用串行总线（USB）音频DAC

2、第1摘要：第三产业4201USB音频器件是Dallas半导体公司为解决USB数字音频再现接口而专门设计的一种专用集成电路，它符合下一代的PC系统和音频标准。文中介绍了DS4201的结构原理、基本操作和典型的应用电路。关键词：USB音频DACDS4201500)this.style.ouseg(this)">1引言Dallas半导体公司生产的DS4201通用串行总线（USB）音频器件，为解决USB基于数字音频再现接口提供了有效手段。DS4201内含USB核心、立体声16

3、位∑-Δ数/模转换器（DAC）和定点数字信号处理器（DSP）。它可在44.1kHz和48kHz的采集率上通过D/A音频数据处理支持8位和16位的脉码调制（PCM）立体声/单声道格式。其USB核完全遵守V1.0USB规范和音频器件V1.0规范。2内部结构及引脚功能DS4201采用28脚DIP封装（DS4201F采用44脚QFP封装），其引脚排列如图1所示。DS4201的内部包括USB器件核、振荡器、先进先出（FIFO）电路、16位∑-ΔD/A、衰减/静噪抑制（TTM/MUTE）、电压基准和电源管理等电路，其内部结构

4、框图如图2所示。表1列出了DS4201的引脚（信号）功能说明。表1引脚（信号功能）引脚号引脚名称类型功能13D+I/OUSB数据-差分数据对正信相号12D-I/OUSB数据-差分反相信号5SPMI浮置电源模式（SuspendPoouseg(this)">工作条件DS4201在工作时，其任何引脚相对于地的电压均应在-0.5～+6.0V的范围内，否则DS4201不能正常工作甚至会损坏，它的工作温度范围为0～70℃；其推荐工作条件如表2所列。表2推荐工作条件参数符号MinTypMax单位模拟电源电压，3V工作VA3.0

5、3.33.6V模拟电源电压，5V工作VA4.55.05.5V数字电源电压，3V工作VD3.03.33.6V数字电源电压，5V工作VD4.55.05.5VUSBI/F电源电压VB3.03.33.6V输入逻辑0VIL-0.3-0.3V输入逻辑1VIH2.8-VD+0.3V工作温度TA02570℃4基本操作4.1输入端（IT）DS4201使用三个输入端，其中IT（TID1）用于连接终端EP1，以传送USB等时音频流；另一个IT（TID2）端连接到模拟AUX输入；还有一个IT（TID3）则连接到模拟MIC输入。4.2扩展

6、单元（XU）在DS4201中，扩展单元（XU）的XU：UID9可用来选择DAC的1.414Vpp与2.828Vpp两个输出范围。录设定UID9为TRUE（真）时，选择2.828Vpp范围；为FALSE（假）时，则选择1.414Vpp范围。应当说明的是，当DS4201在3V电源工作时，必须选择1.414Vpp范围；而在5V电源工作时，1.414Vpp和2.828Vpp两个范围均可选用。4.2特性单元（FU）特性单元（XU）的XU：UID9可用来选择DAC的1.414Vpp与2.828Vpp两个输出范围。当设定UID

7、9为TRUE（真）时，选择2.828Vpp范围；为FALSE（假）时，则选择1.414Vpp范围。应当说明的是，当DS4201在3V电源工作时，必须选择1.414Vpp范围；而在5V电源工作时，1.414Vpp和2.828Vpp两个范围均可选用。4.3特性单元（FU）特性单元（FU）的作用是对音频信号进行控制。所有的FU均有一个输入和输出脚，因此，音频束可由FU指令来单独或分组控制。4.4混频器单元（MU）MU的功能是将所有输入通道的信号进行混频输出。它可以采用编程方式，也可以采用固定方式。像所有ADC音频单元一

8、样，MU输入脚和输出脚均连接到音频线束。MU中的UID8有3个输入线束，其中每个线束有2个逻辑通道和1个输出线束，因此共有6个逻辑输入和2个逻辑输出。表3列出了DS4201和MU中的UID8相应的控制阵列。表3MU中UID8的控制阵列输入通道输出通道1（OUT-L）2(OUT-R)1(DAC-L)112(DAC-R)013(AUX-L)114(AUX-R)015(MIC-L)116(MIC-R)014.5输出端（OT）ADC输出端（OT）用来输出音频信息。它支持USBIN端和模拟输出。DS4201利用OT中的TI

9、D4与MU中的UID8线束相连接，并接到模拟输出端。500)this.style.ouseg(this)">4.6音频流动接口STREAMING接口用来接收数字PCM音频流（steam），它支持以下6个交替置位（setting）：ALT-0：缺席置位；ALT-1：16位PCM立体声；ALT-2：16位PCM单声道；ALT-3：8位PCM立体声；ALT-4：8位PCM单声道