异步与同步通信-惠州市少帅音响科技有限公司

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异步与同步通信
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来源:少帅音响 发布者:技术员 浏览:2010/10/16 16:57:01 发表时间:2010/10/16 16:57:01
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   不支持标准的USB Audio Class,不能使用Microsoft的标准驱动。驱动编写人员需要独立编写一套复杂的USB设备驱动,设计人员可以自由发挥,运用各种手段提高产品的人性化和功能、性能。
    使用异步工作模式,数据传输使用远大于音频时钟的非同步时钟,比如说480MHz的时钟。串行音频编码使用第二个或者第三个时钟,比如说22.5792MHz时钟来对应44.1kHz、88.2kHz、176.4kHz的采样率,24.576MHz时钟来对应48kHz、96kHz、192kHz的采样率。
    异步工作状态下,需要在芯片内部开辟一个大的缓冲区(异步Buff),来协调两个时钟之间的工作。使用传输时钟作为写时钟,音频时钟作为读时钟,来完成音频数据的编码。这样的设计,可以保证即便是CPU在短时间(时间的长短视异步BUF的大小)100%占有的情况下,声音也不中断,而且不会因为时序的不稳定(JITTER)而导致声音的恶化。
    由于数据传输的速率非常大(USB2.0高速是480Mbps),即便是实现多声道24/192的次世代音频数据的播放,也是游刃有余。可以满足挑剔的发烧友的苛刻要求。
● 世界上的事情,绝无完美,有优点就会优缺点,“USB HD-Audio”技术也不例外
    驱动设计的复杂性,让软件工程师的工作量大增。
    时钟处理逻辑电路非常复杂,高速时钟需要芯片内部集成PLL或DLL等现代技术的时钟处理逻辑单元,而异步时钟之间的EMI干扰,也是芯片设计的难点。
    芯片制造工艺复杂,由于PLL、DLL逻辑电路的存在,和高达480Mbps的串行I/O速率以及高速时钟,让芯片的制造工艺要求变得很特殊。而大容量的高速BUF的存在,让芯片的制造价格也非常的昂贵。
    而由所增加的研发、制造成本,让产品价格相对普通产品高出好多倍,不可能大规模的普及。

异步时钟工作模式USB高清声音处理芯片的实现

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● 异步时钟工作模式USB高清声音处理芯片的实现
    下面是使用可编程构架实现此“USB HD-Audio”技术的一种方法,使用CYPRESS CY68013A 可编程USB2.0高速控制器+ XILINX XC3S50A现场可编程门整列(FPGA)来实现

    CYPRESS CY68013A 可编程USB2.0高速控制器,支持真正的USB2.0 高速传输,瞬时传输速率可达到480Mbps。配合操作系统驱动,可通过高速并行总线,与FPGA双向交换数据。
● XILINX的通用现场可编程门阵列(FPGA),实现了很多复杂的功能
    与CYPRESS CY68013A的高速通讯。
    合成USB通讯所需要的高速时钟。
    合成44.1kHz、88.2kHz、176.4kHz三种采样率所需要的音频时钟。
    合成48kHz、96kHz、192kHz三种采样率所需要的音频时钟。
    构建高速异步数据缓冲器(高速BUF)。
    音频IIS数据编码、S/PDIF数据编码。
    这样的构架,配合操作系统驱动可以实现24/192kHz高清音频的稳定播放。搭配高质量的D/A转换芯片的话,可以满足音频发烧友挑剔的需求。
    目前,MUSILAND Audio Labs已经把这样的构架做成了芯片组模块,有三个型号:MU8660S、MU8660I、MU8661。供给第三方音响制造商或者科研机构,并提供对应的开发版MU8661EVM。

应该分3种 同步、自适应,和异步
第一种不了解
第二种 传输速率是主,时钟信号为从 USB速率会影响时钟信号
第三种 时钟信号为主,传输速率为从 USB速率不会影响时钟信号

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