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摘要：VS1001K是芬兰VLSI Solution公司生产的新型MP3解码芯片。该芯片内含高质量的立体声数模转换器（ＤＡＣ）和耳机驱动电路，支持PCM数据输入。它还具有体积小、功耗低、接口简单、价格便宜等优点。文中介绍了VS1001K的引脚排列、内部结构和主要特点。同时重点介绍了VS1001K的SCI控制接口中各寄存器的功能和地址以及SDI数据接口的操作方法。最后给出了VS1001K的应用电路。
１ 引言
目前，ＩＮＴＥＲＮＥＴ网上和便携式播放器所使用的ＭＰ３音频数据压缩方法已经成为一种公认的行业标准了。这种方法以其压缩率高、音质好而迅速风靡全世界。但实际上，许多ＭＰ３播放器的核心就是一片ＭＰ３音频解码芯片。ＶＳ１００１Ｋ是芬兰ＶＬＳＩ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ公司推出的新型ＭＰ３解码芯片。该芯片内含高质量的立体声数模转换器（ＤＡＣ）和耳机驱动电路，它支持ＰＣＭ数据输入，同时具有体积小、功耗低、接口简单、价格便宜等优点。因而有望成为新型ＭＰ３解码器的首选芯片。
２ ＶＳ１００１Ｋ的功能结构
２．１ ＶＳ１００１Ｋ的引脚功能
ＶＳ１００１Ｋ具有两种封装形式：分别为２８脚ＳＯＩＣ双列式和４９脚ＢＧＡ球栅阵列式。图１给出了２８脚ＳＯＩＣ封装的引脚排列图。各引脚的具体功能说明如表１所列。
表1 VS1001K的引脚功能
| 引脚号 | 引脚名称 | 功 能 |
| 1 | DREQ | 数据请求端口 |
| 2 | DCLK | SDI时钟信号输入端 |
| 3 | SDATA | SDI数据输入端 |
| 4 | BSYNC | 字节同步信号端 |
| 5，9，28 | DVDD | 数字电源 |
| 6，10，27 | DGND | 数字地 |
| 7 | XTALO | 时钟信号输出 |
| 8 | XTALI | 时钟信号输入 |
| 11 | XCS | 片选，低电平有效 |
| 12 | SCLK | SCI时钟输入端 |
| 13 | SI | SCI数据输入端 |
| 14 | SO | SCI数据输出端 |
| 15～17 | TEST0 | 备用测试端口 |
| 18，21，25 | AGND | 模拟地 |
| 19，23 | AVDD | 模拟电源 |
| 20 | RIGHT | 右声道音频输出 |
| 22 | RCAP | 外接电容接入端 |
| 24 | LEFT | 左声道音频输出 |
| 26 | XRESET | 电路复位端，低电平有效 |
表2 SCI寄存器功能
| 寄存器名 | 地 址 | 类 型 |
功 能 |
| MODE | 0x00 | RW | 用于控制VS1001K的操作 |
| STATUS | 0x01 | RW | 当前VS1001K的状态信息 |
| INT_FCTLH | 0x02 | - | 内部寄存器，一般不用 |
| CLOCKF | 0x03 | RW | 控制时钟频率和倍频器 |
| DECODE_TIME | 0x04 | R | 确定解码时间（单位为秒） |
| AUDATA | 0x05 | R | 声音数据 |
| WRAM | 0x06 | W | 用于向程序RAM写入用户程序 |
| WRAMADDR | 0x07 | W | 为WRAM操作设置基地址 |
| HDAT0 | 0x08 | R | 读取MP3表头数据 |
| HDAT1 | 0x09 | R | 读取MP3表头数据 |
| A1ADDR | 0x0A | RW | 确定用户应用程序的开始地址 |
| VOL | 0x0B | RW | 用于音量控制，高、低字节分别为左、右声道。音量取值范围为0～FF，0位最大，FF为最小 |
| RESERVED | 0x0C | - | 保留 |
| A1CTRL[0] | 0x0D | RW | 用于控制用户应用程序 |
| A1CTRL[1] | 0x0E | RW | 用于控制用户应用程序 |
２．２ ＶＳ１００１Ｋ的内部结构
ＶＳ１００１Ｋ解码芯片内部集成有ＶＳ ＤＳＰ处理器，同时它还集成有立体声音频ＤＡＣ、立体声耳机放大驱动器、以及程序ＲＯＭ和程序ＲＡＭ等，此外，ＶＳ１００１Ｋ还带有串行的数据接口和控制接口。图２是ＶＳ１００１Ｋ的内部结构原理框图。
３ ＶＳ１００１Ｋ的工作原理
ＶＳ１００１Ｋ主要通过两个串行接口ＳＣＩ和ＳＤＩ来接收外部微处理器传送来控制命令和ＭＰ３数据。其中ＳＣＩ用于接收外部微处理器传送来控制命令，ＳＤＩ用来接收外部微处理器传送的ＭＰ３数据。
３．１ ＳＣＩ控制接口
对ＶＳ１００１Ｋ的控制主要是通过对ＳＣＩ中的１５个１６位寄存器进行操作来实现的。表２所列是ＳＣＩ的１５个１６位寄存器的名称、地址、类型和功能说明。实际上，对ＶＳ１００１Ｋ的主要操作都是通过ＭＯＤＥ寄存器来完成的，表３给出了ＭＯＤＥ寄存器各位的操作功能说明。
表3 MODE寄存器的操作方法
| 位 | 名 称 |
功 能 |
操作说明 |
| 0 | SM_DIFF | 差分输出控制 | 0为正常，1为左声道反相 |
| 1 | SM_FFWD | 快进 | 0为正常快速度，1为快进 |
| 2 | SM_RESET | 软件复位 | 0时不复位，1时复位 |
| 3 | SM_MP12 | 是否解码MP1和2 | 0为只解MP3，1时解码MP1/2/3 |
| 4 | SM_PDOWN | 掉电控制 | 0为上电，1为掉电 |
| 5 | SM_DAC | 数模转换模式控制 | 0为一般MPEG解码，1为PCM解码 |
| 6 | SM_DACMONO | 立体声数模转换控制 | 0为立体声，1为单声道 |
| 7 | SM_BASS | 高/低音增强器 | 0为关，1为开 |
| 8 | SM_DACT | DCLK触发沿 | 0为从MSB开始，1为从LSB开始 |
| 9 | SM_BYTEORD | 字节传送顺序 | 0为上升沿，1为降沿 |
| 10 | SM_IBMODE | 工作模式 | 0为从模式，1为主模式 |
| 11 | SM_IBCLK | VS1001K在主模式工作时，用于DCLK频率设置 | 0时选512kHz，1时选1024kHz |
ＳＣＩ和外部微处理器的通讯协议包括指令字节、地址字节和１６位字三部分。其中指令字节取０Ｘ０３时为读寄存器，取０Ｘ０２时为写寄存器；地址字节的主要用途是确定地址寄存器的地址，其范围为０Ｘ００～０Ｘ０Ｅ．而１６位字则用于指向指定寄存器写入或读出的值。图３所示是ＳＣＩ寄存器的读写操作时序。
３．２ ＳＤＩ数据接口
当外部微处理器通过ＳＤＩ接口向ＶＳ１００１Ｋ传送ＭＰ３数据时，在ＭＯＤＥ寄存器的不同设定下，ＳＤＩ可工作在主、从两种模式。
当ＳＤＩ在主模式下工作时，其ＤＣＬＫ信号由ＶＳ１００１Ｋ内部产生（具体是５１２ｋＨｚ还是１０２４ｋＨｚ由ＭＯＤＥ寄存器的ＳＭ ＩＢＣＬＫ位决定），而当ＳＤＩ工作在从模式时，ＤＣＬＫ由外部输入。
ＳＤＩ通常以字节为单位来进行数据传送，并在ＤＣＬＫ的上升沿或下降沿（具体由ＭＯＤＥ寄存器的ＳＭ＿ＤＡＣＴ位决定）将ＳＤＡＴＡ数据信号输入。数据传送时采用高位在前还是低位在前是由ＭＯＤＥ寄存器的ＳＭ ＤＡＣＴ位来决定的。ＳＤＩ采用ＢＳＹＮＣ信号来确保数据传送时不出现错位的情况。
图3、图4
当ＳＤＩ在从模式下接收数据时，如果片内ＦＩＦＯ还有足够的空间，ＶＳ１００１Ｋ会发出一个高电平ＤＲＥＱ数据请求信号，以表示可以接收至少３２个字节的ＭＰ３数据。
４ ＶＳ１００１Ｋ的应用
图４是ＶＳ１００１Ｋ通过ＳＤＩ和ＳＣＩ接口与外部微处理器进行连接的应用电路。从图中可见，由于ＶＳ１００１Ｋ解码器在其芯片内部已经集成了数模转换器和耳机音频驱动电路，因而其外围电路十分简单。实际上，图４电路已经对ＶＳ１００１Ｋ与微处理器的接口电路进行了优化。
关于读写ＳＣＩ的寄存器或向ＳＤＩ传送ＭＰ３数据的软件编程，对于不同的外部微处理器，其软件编程可能会有所不同。但都不是很复杂。限于篇幅，本文不再赘述。
- 及其应用(24050)
- 新型MP(7300)
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为了减少功耗与降低成本，根据ARM芯片对C语言良好支持的特点，在深度剖析MP3解码算法、分析C语言在ARM芯片上编程的优化方法的基础上，通过软件形式实现MP3音频解码器，使一些无硬
2012-08-29 14:57:4739
39如何使用STM32F103RB芯片制作一个MP3播放器的详细资料程序合集
本文主要介绍了使用STM32F103RB芯片的32位闪存微控制器为内核制作一个MP3播放器，此芯片是基于ARMCortex-M3为内核，具有强大的功能。该MP3播放器由上述的微控制器、MP3解码芯片(VS1003)、SD卡(FAT32文件系统)和液晶显示屏(Nokia5110)组成。
2018-08-17 08:00:0063
63基于多任务嵌入式应用的MP3实时解码系统
的解码功能大多以专用解码芯片的形式应用于多种消费类电子产品中。采用软解码的方式实现MP3实时播放功能可以充分利用硬件资源，节省芯片面积，有利于降低设计成本，同时软件方式可移植性好，解码质量可通过软件参数设定，具有更大的灵活性，便于系统升级。随着主流嵌入式微处理器
2018-12-10 15:18:02521
521ATK-VS1053 MP3模块的想资料和基于STM32应用的C语言源代码免费下载
本文档的主要内容详细介绍的是ATK-VS1053 MP3模块的想资料和基于STM32应用的C语言源代码免费下载包括了：ATK-VS1053 MP3模块原理图，程序源码，模块使用说明，芯片数据手册，ATK-VS1053 MP3模块用户手册。
2019-09-18 08:00:0014
14微雪电子VS1003B MP3 Board简介
VS1003B MP3音频解码模块 SPI接口
VS1003B MP3音频解码模块
型号 VS1003B MP3 Board
2019-12-30 10:47:272270
2270
基于stm32 mp3解码库运行流程
STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的ARM Cortex?-M0，M0+，M3， M4和M7内核 基于stm32 mp3解码库运行流程： 一、MP
2021-07-22 10:23:274908
4908如何选择好的MP3芯片？解码芯片是MP3的处理核心
生活中我们常见的,电子琴、考勤机、门铃提示器、语音玩具、游戏机、指纹锁等等，为了能够很好的还原声音一般都会在里面的主板装上MP3解码芯片。但是MP3格式的音频格式一般都是有损音质，MP3文件在压缩
2021-10-29 16:36:173324
3324如何选购到好的MP3芯片
MP3音乐芯片这一最开始的皇室商品，到如今早已被大家所接纳了，由于技术专业的MP3芯片生产厂家愈来愈多，促使MP3的生产制造变得越来越简易，成本费更低。
2022-10-20 17:13:20939
939mp3解码芯片哪个最好？4*4mm高集成度工业级MP3语音芯片WTV380
随着数字音频技术的不断发展与普及，MP3、WAV已成为现代人们最为喜爱的音乐格式之一。为了更好地实现高品质音频播放，MP3解码芯片的重要性也越来越被工程师们所重视，今天小编为大家介绍一款优秀的MP3解码芯片——WTV380语音芯片
2023-03-09 15:15:54989
989mp3解码芯片哪个最好？4*4mm高集成度工业级MP3语音芯片，WTV380
随着数字音频技术的不断发展与普及，MP3、WAV已成为现代人们最为喜爱的音乐格式之一。为了更好地实现高品质音频播放，MP3解码芯片的重要性也越来越被工程师们所重视，今天小编为大家介绍一款优秀的MP3解码芯片——WTV380语音芯片。
2023-03-09 16:26:21820
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