一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置及实现方法，通过在现有音频模数转换芯片的基础上，在芯片正式工作之前，通过复用音频输出信号管脚和增加LRCK同步分频计数处理单元的方式，实现阵列中各个音频ADC芯片的内部LRCK信号之间的同步，进而最后实现在音频ADC芯片阵列中各个音频ADC芯片各声道之间的同步。

【技术实现步骤摘要】
一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置及实现方法
本专利技术涉及一种音频模数转换(ADC)芯片阵列，尤其是涉及一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置及实现方法。
技术介绍
随着语音识别技术的高速发展，音频ADC(Analog-to-digitalconverter，模拟数字转换器)芯片在该领域得到越来越广泛的应用。在一些要求比较高的语音识别应用领域，需要将多个音频ADC芯片集成起来形成一个阵列(常称作麦克风阵列)的形式，用以提高语音识别的效果。音频ADC芯片阵列的集成方式多种多样，常见的有两类集成方式。第1类是将各个音频ADC芯片的输出音频串行数据信号线以三态的方式集成在一根共享音频数据信号线上，然后各个音频ADC芯片分时占用这根共享音频数据信号线，如附图1a所示；第2类是每个音频ADC芯片包含一个音频数据输入信号线和一个音频数据输出信号线，然后将前一级音频ADC芯片的音频输出信号线接到后一级音频ADC芯片的音频输入信号线上，一级一级地传递下去，最后通过最后一级音频ADC芯片的音频输出数据信号线传递出去，如附图1b所示。各个音频ADC声道数据在音频数据信号线上的组织方式也是多种多样的，常见的有两类组织方式。第1类是将各个ADC声道的音频数据放在一个LRCK(左/右时钟)周期内输出，此类方式要求用户接收侧包含支持此种格式的数据接收处理电路；第2类是一个内部LRCK周期只输出两个声道，接口LRCK频率为内部LRCK频率的倍数，每个接口LRCK周期只输出两个声道，多个音频ADC芯片的多个声道数据按照一定顺序以N个外部接口LRCK时间长度为周期(N个外部接口LRCK时间长度长度等于一个内部LRCK周期长度)循环发送给用户接收侧。第2类多声道数据组织方式的音频ADC芯片阵列的优点是：用户接收侧不需要特别的数据接收处理电路，而是采用普通的立体声音频接收处理电路即可。但是，对于采用第2类多声道数据组织方式的音频ADC芯片阵列，为了保持阵列中各个音频ADC芯片的采样同步，需要解决阵列中各个音频ADC芯片各声道之间的同步问题，而各个音频ADC芯片的采样同步又是依赖其内部LRCK，所以就要解决阵列中各个音频ADC芯片的内部LRCK之间的同步问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可实现阵列中各个音频ADC芯片各声道之间同步的音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置及实现方法。为实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置，优选地，所述装置包括多级相连的音频模数转换芯片，所述音频模数转换芯片包括：配置接口单元，用于输出LRCK同步控制信号sync_sel；同步开关，与配置接口单元相连，用于根据所述LRCK同步控制信号sync_sel控制所述同步开关的输出信号是否作为LRCK同步分频计数处理单元的内部LRCK同步输入信号sync_ip；LRCK同步分频计数处理单元，与同步开关相连，用于对音频模数转换芯片输入的外部LRCK信号分频，并将分频后的信号用作芯片内部LRCK信号i_lrck，且用于根据接收的所述同步开关的同步输入信号sync_ip，输出供后一级芯片同步使用的内部LRCK同步输出信号sync_op；所述后一级音频模数转换芯片根据接收的前一级音频模数转换芯片的内部LRCK同步输出信号sync_op，作为其芯片内部LRCK同步输入信号sync_ip，根据所述内部LRCK同步输入信号sync_ip及自身的计数目标值，调整其分频后的芯片内部LRCK信号i_lrck的相位，使调整后的所述芯片内部LRCK信号i_lrck的相位与阵列中其他芯片的芯片内部LRCK信号i_lrck相位相同。优选地，所述各个音频模数转换芯片的音频数据输出信号线以三态的方式均集成在一根共享的音频数据信号线上。优选地，所述各个音频模数转换芯片包括一音频数据输入信号线和一音频数据输出信号线，所述前一级音频模数转换芯片的音频数据输出信号线与后一级音频模数转换芯片的音频数据输入信号线相连。优选地，所述LRCK同步分频计数处理单元根据LRCK分频系数将外部LRCK信号分频，所述芯片自身的计数目标值与所述LRCK分频系数相同。优选地，所述音频模数转换芯片还包括ADC数据处理单元和输出选择器，其中，所述ADC数据处理单元的输入端与配置接口单元及LRCK同步分频计数处理单元均相连，输出端与输出选择器相连，用于根据LRCK同步分频计数处理单元输出的所述内部LRCK信号i_lrck，将模拟输入音频信号转换为数字输出信号o_adcdat；所述输出选择器与LRCK同步分频计数处理单元、ADC数据处理单元和配置接口单元均相连，用于根据配置接口单元输出的输出控制信号o_sel，选择LRCK同步分频计数处理单元输出的内部LRCK同步输出信号sync_op、ADC数据处理单元输出的数字输出信号o_adcdat之一作为其输出信号adcdat。优选地，所述ADC数据处理单元的输入端还接收前级芯片输出的数字串行音频输出信号tdmin和本级芯片模拟输入信号AIN，且所述输出选择器输出端与后一级芯片相连。优选地，所述ADC数据处理单元的输入端还接收本级芯片模拟输入信号AIN，且所述输出选择器输出端同时与其自身同步开关的输入端及后一级芯片相连。优选地，所述音频模数转换芯片还包括芯片状态机和时钟复位单元，其中，所述芯片状态机与配置接口单元相连，用于控制芯片至少逐步处于复位初始状态、LRCK同步处理工作状态和正常工作状态；所述时钟复位单元用于在芯片上电启动后，使得芯片处于所述复位初始状态，在外部主控CPU完成芯片的所有配置操作后，解除芯片复位，使得芯片先进入到LRCK同步处理工作状态，等到芯片完成LRCK同步处理之后，外部主控CPU通过配置接口将芯片切换到正常工作状态。本专利技术所揭示的一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现方法，所述方法包括：S1，配置接口单元输出LRCK同步控制信号；S2，同步开关根据所述LRCK同步控制信号sync_sel控制所述同步开关的输出信号是否作为LRCK同步分频计数处理单元的内部LRCK同步输入信号sync_ip；S3，LRCK同步分频计数处理单元对音频模数转换芯片输入的外部LRCK信号分频，并将分频后的信号用作芯片内部LRCK信号i_lrck，且用于根据接收的所述同步开关的同步输入信号sync_ip，输出供后一级芯片同步使用的内部LRCK同步输出信号sync_op；S4，后一级音频模数转换芯片根据接收的前一级音频模数转换芯片的内部LRCK同步输出信号sync_op，作为其芯片内部LRCK同步输入信号sync_ip，根据所述内部LRCK同步输入信号sync_ip及自身的计数目标值，调整其分频后的芯片内部LRCK信号i_lrck的相位，使调整后的所述芯片内部LRCK信号i_lrck的相位与阵列中其他芯片的芯片内部LRCK信号i_lrck相位相同。优选地，所述同步开关的输出信号syn_ip根据所述同步控制信号sync_sel的电平进行相应变化。优选地，所述输出选择器根据配置接口单元输出的输出控制信号o_sel，选择LRCK同步分频计数处理单元输出的内部LRCK同步输出信号sync_op、ADC数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置，其特征在于，所述装置包括多级相连的音频模数转换芯片，所述音频模数转换芯片包括：配置接口单元，用于输出LRCK同步控制信号sync_sel；同步开关，与配置接口单元相连，用于根据所述LRCK同步控制信号sync_sel控制所述同步开关的输出信号是否作为LRCK同步分频计数处理单元的内部LRCK同步输入信号sync_ip；LRCK同步分频计数处理单元，与同步开关相连，用于对音频模数转换芯片输入的外部LRCK信号分频，并将分频后的信号用作芯片内部LRCK信号i_lrck，且用于根据接收的所述同步开关的同步输入信号sync_ip，输出供后一级芯片同步使用的内部LRCK同步输出信号sync_op；所述后一级音频模数转换芯片根据接收的前一级音频模数转换芯片的LRCK同步输出信号sync_op，作为其芯片内部LRCK同步输入信号sync_ip，根据所述内部LRCK同步输入信号sync_ip及自身的计数目标值，调整其分频后的芯片内部LRCK信号i_lrck的相位，使调整后的所述芯片内部LRCK信号i_lrck的相位与前一级芯片内部LRCK信号i_lrck相位相同。...

【技术特征摘要】
1.一种音频模数转换芯片阵列帧时钟同步的实现装置，其特征在于，所述装置包括多级相连的音频模数转换芯片，所述音频模数转换芯片包括：配置接口单元，用于输出LRCK同步控制信号sync_sel；同步开关，与配置接口单元相连，用于根据所述LRCK同步控制信号sync_sel控制所述同步开关的输出信号是否作为LRCK同步分频计数处理单元的内部LRCK同步输入信号sync_ip；LRCK同步分频计数处理单元，与同步开关相连，用于对音频模数转换芯片输入的外部LRCK信号分频，并将分频后的信号用作芯片内部LRCK信号i_lrck，且用于根据接收的所述同步开关的同步输入信号sync_ip，输出供后一级芯片同步使用的内部LRCK同步输出信号sync_op；所述后一级音频模数转换芯片根据接收的前一级音频模数转换芯片的LRCK同步输出信号sync_op，作为其芯片内部LRCK同步输入信号sync_ip，根据所述内部LRCK同步输入信号sync_ip及自身的计数目标值，调整其分频后的芯片内部LRCK信号i_lrck的相位，使调整后的所述芯片内部LRCK信号i_lrck的相位与前一级芯片内部LRCK信号i_lrck相位相同。2.根据权利要求1所述的实现装置，其特征在于，所述LRCK同步分频计数处理单元根据LRCK分频系数将所述外部LRCK信号分频，所述芯片自身的计数目标值与所述LRCK分频系数相同。3.根据权利要求1所述的实现装置，其特征在于，所述音频模数转换芯片还包括ADC数据处理单元和输出选择器，其中，所述ADC数据处理单元的输入端与配置接口单元及LRCK同步分频计数处理单元均相连，输出端与输出选择器相连，用于根据LRCK同步分频计数处理单元输出的所述内部LRCK信号i_lrck，将模拟输入音频信号转换为数字输出信号o_adcdat；所述输出选择器与LRCK同步分频计数处理单元、ADC数据处理单元和配置接口单元均相连，用于根据配置接口单元输出的输出控制信号o_sel，选择LRCK同步分频计数处理单元输出的内部LRCK同步输出信号sync_op、ADC数据处理单元输出的数字输出信号o_adcdat之一作为其输出信号adcdat。4.根据权利要求3所述的实现装置，其特征在于，所述ADC数据处理单元的输入端还接收前级芯片输出的数字串行音频输出信号tdmin和本级芯片模拟输入信号AIN，且所述输出选择器输出端与后一级芯片相连。5.根据权利要求3所述的实现装置，其特征在于，所述ADC数据处理单元的输入端还接收本...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪俊达，张保华，於清，林坤，杨晓华，
申请(专利权)人：苏州顺芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32