ES7210高性能四通道音频ADC转换模拟麦克风为IIS数字咪头

news2024/9/20 20:41:10

特征

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高性能多位 Delta-Σ 音频 ADC
102 dB 信噪比
-85 分贝 THD+N
24 位，8 至 100 kHz 采样频率
I2S/PCM 主串行数据端口或从串行数据端口
支持TDM
256/384Fs、USB 12/24 MHz 和其他非标准音频系统时钟
低功耗待机模式

应用

麦克风阵列
智能音箱
远场语音捕获
订购信息
ES7210 -40°C ~ +85°C
QFN-32型

方框图
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1. 引脚排列和说明

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引脚名称	引脚编号	输入或输出	引脚说明
CCLK、CDATA	3, 4	I/O	I2C 时钟和数据
AD0、AD1	1, 2	I	I2C 地址
MCLK	5	I	主时钟
SCLK	9	I/O	串行数据位时钟
LRCK	10	I/O	串行数据左、右声道帧时钟
SDOUT1/TDMOUT，SDOUT2/TDMIN	11，12	O，I/O	串行数据输出或TDM数据输入输出
INT	13	O	中断
DMIC_CLK	14	O	数字麦克风时钟
MIC1P、MIC1N，MIC2P、MIC2N，MIC3P、MIC3N，MIC4P、MIC4N	16, 15，19, 20，31, 32，28, 27	模拟	麦克风输入
MICBIAS12，MICBIAS34	24 ，26	模拟	麦克风偏置
VDDP	6	模拟	用于数字输入和输出的电源
VDDD、GNDD	7, 8	模拟	数字电源
VDDA、GNDA	22, 21	模拟	模拟电源
VDDM	23	模拟	模拟电源
REFP12、REFP34	17, 29	模拟	滤波电容连接
REFQ12、REFQ34	18, 30	模拟	滤波电容连接
REFQM	25	模拟	滤波电容连接

2. 典型应用电路

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3. 时钟模式和采样频率

该设备支持标准音频时钟（256Fs、384Fs、512Fs 等）、USB 时钟（12/24 MHz）和一些常见的非标准音频时钟（25 MHz、26 MHz 等）。
根据串行音频数据采样频率（Fs），该设备可以工作在两种速度模式：单速模式或双倍速度模式。在单速模式下，Fs 的频率范围通常为 8 kHz 至 48 kHz，在双速模式下，Fs 的频率范围通常为 64 kHz 至 96 kHz。
该器件可以在主时钟模式或从时钟模式下工作。在从模式下，LRCK 和 SCLK 由外部提供，LRCK 和 SCLK 必须以特定速率同步从系统时钟派生。在主模式下，LRCK 和 SCLK 在内部派生自器件主时钟。

4. 单片机配置接口

该器件支持标准 I2C 微控制器配置接口。外部微控制器可以通过写入内部配置寄存器来完全配置器件。
I2C 接口是一种双向串行总线，它使用串行数据线（CDATA）和串行时钟线（CCLK）进行数据传输。图1a和图1b给出了该接口数据传输的时序图。数据以逐字节的方式同步传输到CDATA线路上的CCLK时钟。字节中的每个位都在CCLK高电平期间进行采样，首先传输MSB位。每个传输的字节后面都有一个来自接收器的确认位，用于将CDATA拉低。该接口的传输速率最高可达400 kbps。

主控制器通过发送“开始”信号来启动传输，该信号被定义为 CDATA 从高到低的转换，而 CCLK 为高电平。传输的第一个字节是从属地址。
它是一个 7 位芯片地址，后跟一个 RW 位。芯片地址必须为 1000 0x，其中 x 等于 AD1 AD0。RW 位表示从机数据传输方向。一旦收到确认位，数据传输将开始按照 RW 位指定的方向逐字节进行。主机可以通过生成“停止”信号来终止通信，该信号定义为当CCLK为高电平时，CDATA从低到高的转换。
在 I2C 接口模式下，可以写入和读取寄存器。“写入”和“读取”指令的格式如表1和表2所示。请注意，要从寄存器读取数据，必须将 R/W 位设置为 0 以访问寄存器地址，然后将 R/W 设置为 1 以从寄存器读取数据。

5. 数字音频接口

该器件通过LRCK、SCLK和SDOUT引脚为ADC的输出提供多种格式的串行音频数据接口。这些格式包括 I2S、左对齐、DSP/PCM 模式和 TDM。ADC数据在SCLK下降沿的SDOUT处输出。SDOUT、SCLK和LRCK与这些格式的关系如图2a至图2h所示。 ES7210可以通过单个I2S或TDM级联多达16通道，详情请参阅用户指南。