si472x芯片資料翻譯.doc

Si4720/21功能描述1.概述Si4720/21是第一款單芯片F(xiàn)M廣播收發(fā)器。經(jīng)事實證明，并獲得專利的數(shù)字架構(gòu)的Si4720/21結(jié)合了Si470x調(diào)頻與Si471x FM發(fā)射器無線電接收器功能，提供完整的調(diào)頻接收和發(fā)送以及在一個單一的，超小型3x3x0.55毫米QFN封裝能力。該裝置利用非常成功SiliconLab的調(diào)頻技術(shù)，并提供無與倫比的集成度和性能。通過使用一個單一的芯片允許調(diào)頻接收和發(fā)射被添加到任何便攜設(shè)備。和Si470x和Si471x產(chǎn)品類似，Si4720/21提供業(yè)界領(lǐng)先的尺寸，性能，低功耗和易用性。該Si4720/21的設(shè)計與SiliconLaboratories的Si4710/11調(diào)頻發(fā)射機及Si4730/31調(diào)幅/調(diào)頻接收器兼容。該Si4720/21是第一個FM廣播收發(fā)器集成電路，支持小環(huán)天線，可到機箱或便攜設(shè)備集成印刷電路板。這款芯片的特點，還能應(yīng)用于藍(lán)牙功能以此實現(xiàn)無線調(diào)頻收音機接收。對于便攜式導(dǎo)航設(shè)備，Si4720/21的天線架構(gòu)允許集成通信消息設(shè)備到便攜設(shè)備的附件，并消除了對外部天線電纜的需求。Si4720/21的數(shù)字集成降低了傳統(tǒng)的產(chǎn)品所需的外部元件，提供了只需要一個外部電感器和旁路電容器，再約15平方毫米PCB空間的解決方案。該Si4720/21的設(shè)計與SiliconLaboratories的Si470x FM廣播接收器，Si473x AM/ FM廣播接收器，以及Si471xFM廣播發(fā)射器解決方案兼容，能夠在一個單一的PCB布局中適應(yīng)多種音樂功能。能進(jìn)行大量生產(chǎn)。無與倫比的性能，簡便的設(shè)計，軟件可編程是Si4720/21的關(guān)鍵優(yōu)勢。該Si4720/21包括線路輸入到片上模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）從片上數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器，線路輸出器（DAC），數(shù)字音頻混頻器，一個可編程參考時鐘輸入，可配置數(shù)字音頻接口。該芯片支持I2C兼容2線，另外Si4700/01向后兼容的3線控制接口標(biāo)準(zhǔn)。該Si4720/21調(diào)頻大部分是數(shù)字調(diào)制和解調(diào)能實現(xiàn)高逼真度，最佳的性能與功耗，以及靈活的設(shè)計。板上的DSP提供了無與倫比的導(dǎo)航抑制，選擇性和最佳的音質(zhì)。該Si4721是業(yè)界首款單芯片集成的FM廣播收發(fā)器，包括對接收和發(fā)送的歐洲無線電數(shù)據(jù)系統(tǒng)（RDS）和美國無線電廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)（RBDS）的支持。RDS的數(shù)字信息可以從廣播傳送到顯示諸如電臺ID，歌曲的名字和音樂類別。在歐洲，備用頻率（AF）的信息也提供自動改變的地方廣播電臺多個頻率使用。在發(fā)送如藝術(shù)家名字，歌曲名稱，音樂類別模式，數(shù)字信息，并可以傳送品牌信息能夠通過任何支持RDS/RBDS的接收器顯示出來。該Si4720/21調(diào)頻接收功能，是以經(jīng)過驗證的Si4700/01 FM調(diào)諧器為基礎(chǔ)的。FMI是FM到接收機的低噪聲放大器的輸入口而RFGND是RF的反饋。發(fā)射輸出（TXO）直接連接到只有一個外部電感器的發(fā)射天線，這個電感器提供諧波濾波。輸出超過20分貝則在1 dB步進(jìn)電壓范圍內(nèi)可調(diào)。在TXO輸出引腳還可以配置以支持環(huán)形天線。用戶有責(zé)任遵守當(dāng)?shù)厣漕l傳輸條例（FCC和ETSI，ARIB，等）。數(shù)字音頻接口工作在從動模式并支持眾多MSB優(yōu)先的音頻數(shù)據(jù)格式，包括I2S和左對齊的多種模式。該接口有三個引腳：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入（DIN），數(shù)字幀同步輸入（DFS），和一個數(shù)字比特同步輸入時鐘（DCLK）。該Si4720/21支持的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)抽樣，包括32，40率，44.1號和48千赫。數(shù)字音頻接口支持通過基帶處理器消除多余的音頻DAC和ADC的需要低功率運行。Si4720/21包含一個低噪聲可編程衰減立體聲線路輸入（LIN/RIN）。為了確保最佳的音頻性能，Si4720/21具有傳輸線輸入特點，允許用戶指定所需的偏離程度達(dá)到最大峰值振幅的模擬輸入。音頻的，試點的偏差水平和RDS/RBDS信號可獨立編程來定制調(diào)頻發(fā)射機的設(shè)計。Si4720/21有一個可編程的低電平，高音量的指標(biāo)，使用戶可以選擇性地啟用和禁用的以音頻內(nèi)容為基礎(chǔ)的載體。此外，該器件提供過調(diào)制指標(biāo)，允許用戶動態(tài)地設(shè)置最大偏差范圍。Si4720/21有一個可編程的音頻動態(tài)范圍控制，可用于減少音頻輸入信號的動態(tài)范圍，增加接收器的音量。這些功能可以顯著地改善最終用戶的聽覺體驗。Si4720/21采用RST引腳上的邏輯低來復(fù)位。這將能使所有寄存器的值被重置為默認(rèn)值。數(shù)字輸入/輸出接口電源（VIO）給RST，SEN，SDIO，RCLK， DIN，DFS，DCLK提供電壓并且可以連接到音頻基帶處理器，能節(jié)省電源并不需要變壓器。寄存器操作時不需要RCLK.Si4720/21的參考時鐘是可編程的，支持多種RCLK輸入。2.調(diào)頻接收機Si4720/21調(diào)頻接收器是以經(jīng)實踐證明的Si4700/01調(diào)頻無線電接收器為基礎(chǔ)的。接收器使用一個數(shù)字低中頻架構(gòu)，允許外部元件的大規(guī)模調(diào)整。接收器（RX）部分集成一個低噪聲放大器（LNA），支持全球調(diào)頻廣播頻段（76至108兆赫）。自動增益控制（AGC）電路控制LNA的能優(yōu)化靈敏度并進(jìn)行強干擾抑制增益。出于測試目的，自動增益控制可以被禁用。請參見“6。圖像抑制混頻器下變頻到射頻信號的低中頻。正交混頻器的輸出被放大，過濾，高分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）進(jìn)行數(shù)字化。這種先進(jìn)的架構(gòu)允許使用的數(shù)字信號處理（DSP）完成信道選擇，調(diào)頻解調(diào)和立體聲音頻處理，以實現(xiàn)卓越的性能與傳統(tǒng)的模擬架構(gòu)。數(shù)字音頻接口和線性輸入/輸出信號可直接與數(shù)字輸出DOUT端數(shù)字調(diào)頻錄音。此外，如鈴聲和音樂的數(shù)字音頻信號進(jìn)行數(shù)字混合到調(diào)頻接收信號。3.調(diào)頻發(fā)射器Si4720/21的發(fā)射器采用數(shù)字結(jié)構(gòu)。發(fā)射器（TX）集成了一個立體聲16位音頻ADC的模擬音頻信號轉(zhuǎn)換高保真數(shù)字信號。另外，數(shù)字音頻信號可以直接應(yīng)用到Si4720/21減少數(shù)字轉(zhuǎn)換到模擬再轉(zhuǎn)換到數(shù)字的能量消耗。數(shù)字信號處理是用來執(zhí)行調(diào)頻立體聲MPX的編碼和調(diào)制到一個低數(shù)字中頻。發(fā)送基帶濾波器抑制信道外數(shù)字低中頻信號的噪聲和圖像。正交單邊帶混頻器向上轉(zhuǎn)換為中頻信號的數(shù)字射頻，內(nèi)部射頻濾波器抑制噪聲和諧波，以支持移動電話，GPS，WLAN和其他無線標(biāo)準(zhǔn)諧波發(fā)射的要求。在TXO輸出高達(dá)20分貝的輸出電平控制，大約在1 dB步進(jìn)編程。這個大型輸出范圍使多種天線可被使用，如單極天線或環(huán)形天線。在1分貝步長提供了輸出電壓微調(diào)。TXO僅需要一個外部輸出120nH的電感。電感是用來與天線產(chǎn)生共振的，并在電路內(nèi)自動校準(zhǔn)，以提供最佳的產(chǎn)出水平和支持的傳輸頻率的頻率響應(yīng)。用戶需要調(diào)整他們的系統(tǒng)的發(fā)射功率水平，以符合有關(guān)射頻傳輸?shù)胤叫苑ㄒ?guī)。（FCC和ETSI，ARIB等） 4. 數(shù)字音頻接口數(shù)字音頻接口工作在從模式并支持MSB優(yōu)先的音頻數(shù)據(jù)格式，包括I2S和左對齊的多種模式。(1) 音頻數(shù)據(jù)格式對于I2S格式，msb被捕獲在第二個DCLK的上升邊緣以下每個DFS過渡。這個字直到lsb的其余位被發(fā)送才會完全被發(fā)送。因為字的大小，DCLK的頻率和采樣率的不同，有可能有未使用的DCLK周期。除了I2S格式，數(shù)字音頻接口支持PCM音頻格式的其他品種可以通過設(shè)置該設(shè)備的DIGITAL_INPUT_FORMAT進(jìn)行配置。圖13-15一些支持的數(shù)字音頻格式示例。用戶可以配置DFS作為一個“框架”為左，右樣本（類似的I2S格式）或只是一個脈沖信號作為立體聲采樣開始。其他選項允許數(shù)據(jù)捕獲無論是DCLK的上升或下降，DFS的極性，邊左/右字的位置，或字大小為8，16配置，20或24位。（2）音頻采樣率該器件支持的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的抽樣，包括32，40率，44.1號和48千赫。數(shù)字音頻接口支持通過消除多余的音頻DAC和ADC的需要基帶處理器的低功率運行。采樣率選擇使用DIGITAL_INPUT_SAMPLE_RATE屬性。5.線性輸入Si4720/21提供的左，右聲道線路輸入（lin和RIN）。其輸入是高阻抗，低電容，適合接收來自外部音頻基帶處理線路的電平信號。這兩個線性輸入均為可編程衰減低噪聲輸入。Si4720/21有無源和有源抗混疊濾波器，以防止被納入到音頻頻帶和退化表現(xiàn)走樣的高頻率的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了確保最佳的音頻性能，Si4720/21有TX_LINE_INPUT_LEVEL設(shè)定，允許用戶指定模擬輸入的峰值來達(dá)到按音頻偏差屬性編程能得到的最大偏差水平。相應(yīng)的線路輸入衰減代碼，LIATTEN1:0，是由預(yù)期峰值振幅的水平來選取。表14顯示了線路衰減代碼。線路衰減代碼應(yīng)該對照表14選擇最低峰值電壓作為輸入電壓。而表14是由略高于預(yù)期的峰值輸入從基帶音頻處理器而來的。例如，如果預(yù)期的從音頻基帶處理器產(chǎn)生的峰值輸入電壓為400mV時，用戶選擇LIATTEN1:0 = 10，因為峰值416mV的輸入電壓與LIATTEN1:0= 10，只是比預(yù)期的最高輸入電壓400毫伏高一些。用戶也可選擇LILEVEL9:0進(jìn)入400毫伏來關(guān)聯(lián)這個輸入電平與最大頻率偏離程度，這個最大頻偏是音偏屬性中預(yù)先編程好的。請注意，選擇一個LIATTEN1:0的特殊值改變了LIN和RIN引腳的輸入電阻。此功能用于預(yù)期的最大輸入電平超過了LIN和RIN引腳的最大輸入電平的情況下。最大的模擬輸入電平為636mVpK。如果從模擬基帶處理，音頻輸入電平超過這個電壓，串聯(lián)電阻必須被插入的LIN和RIN引腳的電壓衰減前面，以保證它在允許的操作范圍。比如，如果音頻基帶預(yù)計峰值時900mv并且vio供給電壓時1.8v，設(shè)計者可以用30k電阻加在lin和rin前，并且選擇liatten【1:0】=11. 由此產(chǎn)生的預(yù)期峰值在LIN/RIN引腳的輸入電壓為600毫伏，因為這只是一個LIN/RIN輸入電阻（見表14，60這個例子k）和外部電阻間的分壓器。請注意，相應(yīng)的峰值輸入電壓所選擇的LIATTEN1:0代碼仍然需要滿足比衰減電壓高一些的條件。在這個例子中，一個LIATTEN1:0 = 11線性衰減的代碼有一個峰值輸入電壓636mV時，它只是比預(yù)期的峰值600毫伏衰減電壓高一些。此外，預(yù)計的峰值電壓衰減進(jìn)入了LILEVEL9:0參數(shù)。同樣，在這個例子中，600毫伏成為LILVEVEL9:0輸入。這個例子顯示了一種可能的解決方案，但有許多其他的解決方案存在。最佳的解決方案是應(yīng)用LIN和RIN引腳能使用的最大可能的電壓以得到更高信噪比，但實際電阻值可能會限制選擇。請注意，TX_LINE_INPUT_LEVEL參數(shù)將影響到高通濾波器特性的連接電容和電阻的音頻輸入。Si4720/21有一個可編程的高低音量的指標(biāo)，使用戶可以選擇性地啟用和禁用以音頻內(nèi)容的存在為基礎(chǔ)的載體。該TX_ASQ_LEVEL_LOW和TX_ASQ_LEVEL_HIGH參數(shù)分別為dBFS設(shè)置低層次，高層次的臨界值。音頻水平所需的時間將低于由TX_ASQ_DURATION_LOW參數(shù)設(shè)置的低閾值，同樣，對于音頻水平所需的時間高于由TX_ASQ_DURATION_HIGH參數(shù)設(shè)定的高閾值。5.調(diào)諧頻率合成器采用Silicon Laboratories的完全集成的VCO，包含成熟的技術(shù)。頻率合成器產(chǎn)生正交本振信號，用于低中頻上變頻至RF。VCO的頻率在傳輸過程回路中由參考時鐘鎖定而又由自動頻率控制調(diào)整（AFC）。調(diào)諧頻率可直接編程命令。例如，要調(diào)整到98.1兆赫，用戶寫帶參數(shù)=9810的TX_TUNE_FREQ命令。該Si4720/21支持50,100,200khz信道空間。6.參考時鐘參考時鐘的Si4720/21是可編程的，支持從31.130千赫頻率為40兆赫的RCLK。當(dāng)RCLK頻率的一個整數(shù)（預(yù)分頻值）除以必須落在34406到31130Hz范圍內(nèi)。因此，當(dāng)RCLK范圍低于311.3千赫的頻率是不連續(xù)的。默認(rèn)頻率為32.768kHz時的RCLK。請參考：使用其他的RCLK頻率“AN305Si471x FM發(fā)射器編程指南“。7.控制接口芯片提供一串行接口，這能使外部控制器發(fā)送命令到Si4720/21和接收設(shè)備的響應(yīng)。串行口能以三總線模式：2線模式，SPI模式下，或3線模式。通過抽樣選取Si4720/21對RST的上升沿時GPO2/IRQ的GPO1引腳的狀態(tài)來決定使用的總線模式。該GPO1引腳會連接一個內(nèi)部上拉電阻當(dāng)RST低電平時，GPO2/IRQ引腳連接一個內(nèi)部下拉電阻當(dāng)RST為低。因此，只需要用戶改變管腳電平，就能決定總線模式。7.1兩線控制模式兩線總線模式使用sclk和sdio接口進(jìn)行信號傳輸。當(dāng)sdio為低電平而sclk為高電平時傳輸進(jìn)入開始狀態(tài)。接下來，在sclk的上升沿時用戶通過sdio使用8位串行控制字。這串控制字末位是讀寫位前7位是器件地址。Si4720在下一個sclk的下降沿令sdio為低電平來接受控制字。同時，SEN管腳能夠改變器件地址。（在兩線模式下sen并不用于傳輸信號）當(dāng)sen=0器件地址是0010001，當(dāng)sen=1器件地址是1100011.芯片只響應(yīng)一種器件地址。對于寫操作。用戶發(fā)送一個8位sdio，這是通過sclk的上升沿獲得的。芯片si4720/21在一輪循環(huán)中sclk的下降沿時通過置sdio低電平應(yīng)答每一個數(shù)據(jù)字節(jié)。用戶在一次2線傳輸中需要寫入8為數(shù)據(jù)字節(jié)。首位是命令字節(jié)，其他7位是內(nèi)容。對于讀操作，在si4720/21得到控制字后，它產(chǎn)生8位數(shù)據(jù)的sdio，這是在sclk的下降沿時改變sdio的狀態(tài)。用戶得到每個字節(jié)都在下一個sclk的下降沿令sdio置低電平。如果一個數(shù)字字節(jié)沒有被接受，這次傳輸就結(jié)束。用戶讀取16個字節(jié)在一次傳輸中。這些字節(jié)也包括從si4721來的響應(yīng)字節(jié)。一次2線傳輸在停止條件下結(jié)束。而sdio上升，sclk為高電平時將會出現(xiàn)停止條件。8 通用目的輸出口Si4720/21提供3個通用目的輸出口。這個gpo管腳能夠被設(shè)定成輸出常低，常高或高阻。Gpo腳也被復(fù)用為總線模式接口或dclk，這取決于傳輸時的應(yīng)用方式。Gpo2能被設(shè)置提供中斷。9.復(fù)位，啟用，關(guān)閉設(shè)置rst管腳低電平將會關(guān)閉模擬數(shù)字電路，重置寄存器到它們的默認(rèn)值，并禁用總線。設(shè)置rst管腳高電平將會喚醒器件并使其處于關(guān)閉狀態(tài)。關(guān)閉狀態(tài)會減少能量消耗。讓器件處于關(guān)閉狀態(tài)會使數(shù)字，模擬電路關(guān)閉，但是總線是可用的。10.芯片命令與屬性命令名稱描述0x00NOP無操作，空命令0x01POWER_UP芯片上電，選擇模式（FM OR AM,數(shù)字或模擬等）0x10GET_REV回應(yīng)芯片的信息0x11POWER_DOWN使芯片掉電，停止工作0x12SET_PROPERTY設(shè)置一個屬性值0x13GET_PROPERTY反饋一個屬性值0x14GET_INT_STATUS讀取中斷狀態(tài)位0x15PATCH_RESERVED保留位，用于下載升級文件0x1