特征
具有ADC和DAC的低功耗单声道音频编解码器ES8311。
系统
• 高性能、低功耗多位 delta-sigma 音频 ADC 和 DAC
• I2S/PCM 主站或从站串行数据端口
• 256/384Fs、USB 12/24 MHz 和其他非标准音频系统时钟
• I2C 接口
模数转换器
• 24 位，8 至 96 kHz 采样频率
• 100 dB 信噪比，-93 dB THD+N
• 一对模拟输入，带差分输入选项
• 低噪声前置放大器
• 降噪滤波器
• 自动电平控制 （ALC） 和噪声门
• 支持模拟和数字麦克风
DAC接口
• 24 位，8 至 96 kHz 采样频率
• 110 dB 信噪比，-80 dB THD+N
• 一对模拟输出，带耳机驱动器和差分输出选项
• 动态范围压缩
• 噼啪声和咔嗒声抑制
低功耗
• 1.8V至3.3V工作电压
• 14 mW 播放和录制
• 低待机电流
应用
•汽车
•电话
•玩具
• 2路收音机
• 行车记录仪
• 网络摄像机
• 硬盘录像机、网络硬盘录像机
•监视
订购信息
ES8311 -40°C ~ +105°C QFN-20型
1. 框图
2. 引脚排列和说明
| 引脚名称 | 引脚编号 | 输入或输出 | 引脚说明 |
|---|---|---|---|
| CCLK、CDATA、CE | 1, 19, 20 | I，I/O，I | I2C 时钟、数据、地址 |
| MCLK | 2 | I | 主时钟 |
| SCLK/DMIC_SCL | 6 | I/O | 串行数据位时钟/DMIC位时钟 |
| LRCK | 8 | I/O | 串行数据左、右声道帧时钟 |
| ASDOUT | 7 | O | ADC串行数据输出 |
| DSDIN | 9 | I | DAC串行数据输入 |
| MIC1P/DMIC_SDA | 18 | I | 麦克风输入 |
| 麦克风1N | 17 | I | 麦克风输入 |
| OUTP，OUTN | 12, 13 | O | 差分模拟输出 |
| PVDD | 3 | 模拟 | 用于数字输入和输出的电源 |
| DVDD、DGND | 4, 5 | 模拟 | 数字电源 |
| AVDD、AGND | 11, 10 | 模拟 | 模拟电源 |
| VMID | 16 | 模拟 | 滤波电容连接 |
| ADCVREF、DACVREF | 15, 14 | 模拟 | 滤波电容连接 |
3. 典型应用电路
4. 时钟模式和采样频率
该设备支持标准音频时钟（64F、128Fs、256Fs、384Fs、512Fs等）、USB 时钟（12/24 MHz）和一些常见的非标准音频时钟（16 MHz、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。
5. 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。芯片地址必须是 0011 00x，其中 x 等于 CE。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。“write”和“read”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。
表1 I2C接口模式下写入寄存器数据
| 芯片地址 | 读/写 | 寄存器地址 | 要写入的数据 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 开始 | 0011 00CE | 0 | ACK | 内存 | ACK | 数据 | ACK | 停止 |
表2 在I2C接口模式下从寄存器读取数据
| 芯片地址 | 读/写 | 寄存器地址 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 开始 | 0011 00CE | 0 | ACK | 内存 | ACK | |
| 芯片地址 | 读/写 | 要读取的数据 | ||||
| 开始 | 0011 00CE | 1 | ACK | 数据 | NACK | 停止 |
6. 数字音频接口
该器件通过LRCK、SCLK和DSDIN或ASDOUT引脚为DAC的输入或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、右对齐和 DSP/PCM。DAC输入DSDIN由位于SCLK上升沿的器件进行采样。ADC数据在SCLK下降沿的ASDOUT中丢失。SDATA（DSIN/ASDOUT）、SCLK 和 LRCK 与这些格式的关系通过图 2a 到图 2d 显示出来。
7. 电气特性
绝对最大额定值
在这些条件下或超过这些条件的连续操作可能会永久损坏设备。
| 参数 | 最小值 | 麦克斯 |
|---|---|---|
| 模拟电源电压电平 | -0.3V | +3.6伏 |
推荐操作条件
| 参数 | 最小值 | 典型值 | 麦克斯 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| DVDD | 1.6 | 3.3 | 3.6 | V |
| PVDD | 1.6 | 3.3 | 3.6 | V |
| AVDD | 1.7 | 3.3 | 3.6 | V |
