當今便攜式及可穿戴設備基本上都具備錄音和音頻播放功能，這極大地增強了消費者的使用體驗。然而，隨著功能的不斷增多，消費者卻又要求這些設備更輕、更薄、更短、更小，提供更長的續航時間，這趨勢令電子元件工程師面臨更嚴苛的設計挑戰：需要實現高品質、先進的數字信號處理(DSP)算法，并節省空間和省電。為此，安森美半導體推出LC823450超低功耗單芯片方案，提供高分辨率的聲音處理，并集成音頻應用所需的功能，還降低成本。

LC823450概覽

LC823450是音頻處理系統大規模集成電路(LSI)，為其供電的是高能效的ARM® Cortex®-M3核和32位/192 kHz音頻處理引擎，支持基于硬件的MP3編碼/解碼和無線音頻，提升性能和電源能效。LC823450以其充足的片上SRAM(1656k字節)，為音頻處理和應用任務提供大量內存，無需配備輔助內存芯片。設計人員還可利用豐富的集成的音頻外圍器件如模擬/數字轉換器、鎖相環和D類放大器。此外，行業標準接口如SPI、I2C、SDCard和UART使產品設計人員能內置通用連接。

圖1：低功耗、高分辨率音頻處理系統LSI——LC823450

LC823450的優勢

1.  超低功耗

LC823450采用了超低功耗技術，該技術廣泛用于錄音機(語音、音樂錄制)、移動音樂手機及便攜式記憶播放器的音樂播放，提供市場上最長的電池使用時間。經基準測試，LC823450較競爭對手的器件多70%的播放時間。

2.  小尺寸

LC823450具有集成的模擬功能，因而減小PCB空間。尤其在采用WLCSP封裝方式時，其封裝尺寸僅5.52mm x 5.33mm，較競爭對手的同類器件小約50%，符合可穿戴應用更纖薄的趨勢。

3．軟件模塊和DSP算法

為加快軟件設計和最大限度地降低開發成本，安森美半導體提供一站式軟件服務，包括大量免除專利使用費和免授權費的數字信號處理(DSP)代碼程序庫，和基于客戶要求的開發服務，包括先進的功能如噪聲消除器，和增強低頻播放的低頻智能虛擬勵磁(S-Live)。在移動設備中，通常使用一個小型揚聲器來減小設備尺寸和重量。但小型揚聲器無法播放低頻，音質也會下降。S-Live使用安森美半導體專利的心理聲學低音增強算法，虛擬地播放低音信號。噪聲消除器在音頻應用中可用于非平穩噪聲消除。

LC823450的特性

圖2：LC823450框圖

1.  Cortex-M3雙核，AMBA®(AHB/APB)系統

● 內部SRAM (1.5M字節)

●  內部ROM (256字節)

●  SDRAM控制器

64M至256M位SDRAM / 移動SDRAM

● 外存儲器控制器

支持NOR Flash、SRAM、ROM，和8/16位LCD控制器接口

可提供內部ROM boot和外存儲器boot

● DMA控制器(8ch)

● 中斷控制器(外部90ch，內部82ch)

● 串行外設接口SPI(1ch)

● 串行Flash 接口(1ch)

可提供四線串行外設接口、高速緩沖存儲器(16k字節、4路組相聯、128線)功能

1.8 V專用電源

● UART (3ch)

UART1: 流控制 (清除發送、請求發送)

UART0，UART2：流控制

● I2C (2ch) 單主機

● GPIO (90ch)

● Plain Timer / 看門狗定時器 (1ch x 3)

● 多重定時器 (2ch x 4)

● 10位ADC (6ch)

● SD 卡 接口 (3ch)

SD0：支持eSD/eMMC boot (內置ROM Boot功能) ，1.8 V專用電源

SD1：多路內存條接口，1.8 V專用電源

SD2：1.8 V專用電源

● USB2.0主機 (高速/全速/低速)控制器，器件 (高速/全速)控制器。USB功能要求集成的物理層Xtal (XT1)

48 MHz用于主機，12/20/24/48 MHz用于器件OTG功能，主機和器件共享集成的物理層

● 實時時鐘 (RTC)

可提供通用RTC和KeyInt RTC兩種模式，KeyInt RTC可實現上電功能

● 支持串行線調試 (SWD)作為調試接口

支持串行線查看器 (SWV)作為跟蹤接口，僅可跟蹤一個Cortex-M3核

2.  基于硬件的MP3編碼/解碼器：MP3 MPEG1，MPEG2，MPEG2.5

3.  LPDSP32系統

● 內部SRAM (120k字節)

● 內部ROM (220k字節)

● WMA (微軟WMA解碼器配置文件)

● AAC (MPEG4 LC-AAC)

● 可變速控制播放 (0.5至4倍速度)

以WMA和AAC播放時，高達2倍速度

以PCM播放時高達4倍速度

以基于硬件的MP3播放時，高達4倍速度

● 噪聲消除器

4．可提供藍牙協議棧

5．其它音頻功能

● 6波段均衡器 (EQ3)

● 音量，靜音

● 噪音計

● 音頻定時器/中斷發生器

● 16/24/32位192 kHz PCM接口 (2ch x 2)

● 同步采樣頻率轉換器(SSRC)

● 異步采樣頻率轉換器(ASRC)：減小抖動功能支持USB音頻級和藍牙串流

● Beep發生器

● 數字麥克風接口 (2ch x 1)

● 16位音頻DAC (2ch)

D類放大器用于耳機 (2ch)。需要外置LC低通濾波器

6．音頻時鐘發生器

● 專用鎖相環用于音頻

● 可選的鎖相環參考時鐘

總結

安森美半導體的先進音頻處理單芯片方案LC823450具備領先的集成度和高電源能效，為便攜式及可穿戴等移動設備提供更優越的體驗，高分辨率音頻將聽覺享受提升到新的水平。豐富的集成特性、硬件加速功能和簡單的軟件條款，簡化產品設計人員的工作，縮減開發成本，加快產品上市。LC823450相關技術文檔，包括應用注釋、評估板使用手冊、物料單及電路原理圖等可于http://www.onsemi.cn/PowerSolutions/product.do?id=LC823450下載。