專利名稱：：具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及音頻模數轉換(ADC)領域，尤其是指一種音頻模數轉換器中的主從時鐘模式自動檢測器。
背景技術：
：i:-A數據轉換技術是一項廣泛應用于高精度音頻數模轉換的技術。利用i:-A數據轉換技術的音頻模數轉換器的ADC的一個產品典型結構參見圖l，音頻模數轉換器在一個硅管芯片上，主要由以下模塊組成芯片狀態(tài)機CSM1，音頻串行口2，串行控制端口3，多位i:-A調節(jié)器4，數字信號處理模塊5，時鐘管理器6，主時鐘模式管理器7，參考電壓、電流產生器8以及9。其中芯片狀態(tài)機CSM1;控制著芯片主時鐘和從時鐘兩種模式轉換的開關程序。音頻串行口2:從SDOUT/SCLK/LRCK管腳接收許多格式的串行音頻信號，從SDOUT管腳接收串行數據并轉化為并行格式。串行控制端口3:從M0、Ml管腳設置各種工作模式。多位i:-A調節(jié)器4和數字信號處理模塊5:把低分辨率(典型值是1位6位)、高采樣頻率(典型值是輸入頻率的32倍128倍)的數字信號轉化為高分辨率(典型值是16位24位)、低采樣頻率(典型值是8KHz200KHz)的輸入數據。時鐘管理器6和主時鐘模式管理器7:自動檢測和提供用戶時鐘模式的各種時鐘信號。目前，大部分模數轉換器需要處理3種采樣頻率的速度模式單倍速SS(SingleSpeed),采樣頻率從OKHz到50KHz;雙倍速DS(DoubleSpeed)，采樣頻率從50KHz到100KHz;四倍速QS(QuadSpeed),采樣頻率從lOOKHz到200KHz。因此，模數轉換器需要能判別用戶需要用哪種工作時鐘模式。一般來說，目前的商用ADC采用兩種方法來確定時鐘模式。一是用專用管腳來設定時鐘模式，缺點是需要更大的封裝，因而增加了生產成本。另一種方法是通過微控制器寫入ADC來設定速度模式，這種方式由于需要用戶建立微控制器和ADC的接口，所以也增加了生產成本。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，提出一種生產成本、判別用戶所用的時鐘模式的音頻模數轉換器中的主從時鐘模式自動檢、、細叫本發(fā)明的技術方案是一種具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，所述的音頻模數轉換器在一個硅管芯片上，主要由以下模塊組成芯片狀態(tài)機CSM，接SDOUT，SCLK，LRCK管腳的音頻串行口和主時鐘模式管理器，串行控制端口，多位E-A調節(jié)器DSM與動態(tài)元件匹配單元DEM，參考電壓、電流產生器，以及接MCLK管腳的時鐘管理器，所述的主從時鐘自動檢測器的結構為-在所述的音頻模數轉換器的硅管芯片上，接MCLK管腳的時鐘管理器的輸出外接到一個頻率/電壓轉換器；所述的頻率/電壓轉換器與一個外接的電壓比較器連接；所述的電壓比較器是與所述的硅管芯片的參考電壓、電流產生器相連接，所述的電壓比較器將頻率/電壓轉換器的輸出電壓與參考電壓、電流產生器的參考電壓比較后判斷出頻率的高低；所述的電壓比較器將判斷的結果送到所述的硅管芯片上的芯片狀態(tài)機CSM;其特征在于，所述的芯片狀態(tài)機CSM根據兩個時鐘模式設置管腳M0、Ml的狀態(tài)或者控制寄存器和對主時鐘MCLK的自動檢測結果來確定用戶的工作時鐘模式。所述的具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器根據兩個時鐘模式設置管腳M0、Ml的狀態(tài)的不同組合可以設定不同的時鐘模式，見表一:表一<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所述的具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，其特征在于，當所述的音頻模數轉換器工作在主時鐘模式時，所述的音頻模數轉換器自動檢測MCLK的頻率范圍，并將結果送入所述的芯片狀態(tài)機CSM，所述的芯片狀態(tài)機CSM就判斷出用戶所用的時鐘模式(即主時鐘模式與左右時鐘的比值)以及自動分頻系數，見表二表二<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>所述的具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，其特征在于，當所述的音頻模數轉換器工作在從時鐘模式時，所述的音頻模數轉換器自動檢測MCLK的頻率范圍以及MCLK/LRCK比值，并將結果送入所述的芯片狀態(tài)機CSM，所述的芯片狀態(tài)機CSM就判斷出用戶所用的時鐘模式，見表三:表三<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>與現有技術相比，本發(fā)明不必用專用管腳來設定采樣頻率的速度模式，也不必通過微控制器寫入DAC來設定速度模式，采用了自動檢測主時鐘的方法來判別用戶所用的時鐘工作模式，從而降低了音頻模數轉換器產品的制造成本。下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1為習知的音頻模數轉換器ADC產品的結構示意圖；圖2為本發(fā)明中主從時鐘模式自動檢測模塊的結構示意圖；具體實施方式如圖2示，音頻模數轉換器中的時鐘模式既可以是主時鐘模式，即音頻模數轉換器自動產生并輸出用戶需要的左右時鐘和位時鐘，也可以是從時鐘模式，即音頻模數轉換器從主控芯片接收左右時鐘和位時鐘。因此所述的音頻模數轉換器根據設置管腳M0、Ml的狀態(tài)的不同組合可以測得用戶的基本時鐘模式，見表一。例如當用戶的時鐘模式是主時鐘模式雙倍速時，音頻模數轉換器需要自動檢測MCLK的范圍以確定MCLK/LRCK比值和自動分頻系數。在音頻應用環(huán)境下，音頻模數轉換器中的MCLK/LRCK比率是固定的，音頻模數轉換器中的MCLK/LRCK比率與速度模式的關系如表二。由表二可知，在得知速度模式后，只要自動檢測判斷出MCLK的范圍就可以知道MCLK/LRCK的比率和自動分頻系數，從而分頻輸出LRCK和SCLK。例如，如果速度模式是雙倍速(DS)，為了確定MCLK/LRCK的比率究竟是128或256，就只需要測量判斷MCLK頻率的范圍是6.4MHz12.8MHz還是22.016MHz25.6MHz。判斷頻率范圍的原理如下所述的采樣頻率的檢測是用電流源、電阻、電容和開關在模擬部分完成的，由于PVT(工藝、電壓和溫度)的變化，不可能測到單一頻率。例如，如果我們設定頻率檢測器來測量頻率fD，假設受PVT影響是+/-(1%，那么模擬頻率檢測器只能測量到低于fD(l-d。/。)或者是高于fO(l+d。/。)的頻率，而處于K)(l-cT/。)和^)(1+(1%)之間的頻率由于PVT的變化而測量不到。在本實施方式中，上述的PVT影響的值d。/。被設成典型值25%，當(1%=25%時，fl=17MHz，f2=25.6MHz，f3=34MHz，頻率檢測器需要作出三個判斷MCLK是高于還是低于fl;MCLK是高于還是低于f2;MCLK是高于還是低于f3;當知道采樣頻率自動檢測器的檢測結果，MCLK的范圍可以由表四決定表四<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>當用戶的時鐘模式是從時鐘模式時，音頻模數轉換器將自動檢測MCLK的頻率范圍以及MCLK/LRCK比值，并將結果送入芯片狀態(tài)機CSM，芯片狀態(tài)機CSM就判斷出用戶所用的時鐘模式。在音頻應用環(huán)境下，音頻數模轉換器中的MCLK/LRCK比率是固定的(參見圖1中的音頻串行口2和時鐘管理器6的管腳)，MCLK/LRCK比率是由時鐘管理器6自動測試得到的，音頻數模轉換器中的MCLK/LRCK比率與速度模式的關系如表五表五<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表五可知，MCLK/LRCK比率值得知后，就便于用來測量速度模式。例如，如果MCLK/LRCK的比率是128時，速度模式是雙倍速(DS)或是四倍速(QS)，那么為了確定究竟是雙倍速還是四倍速工作模式，我們只需要測量判別MCLK是大于還是小于128X100KHz=12.8MHz。判別的原理如下上述單倍速采樣頻率0KHz50KHz雙倍速采樣頻率，50KHz100KHz四倍速采樣頻率100KHz200KHz此時，當MCLK/LRCK比率是128時，從表三所示，可知要么是雙倍速采樣頻率，要么是四倍速采樣頻率，而根據上述的倍速與采樣頻率的范圍得知，如果這時測量MCLK大于12.8MHz，說明采樣頻率超過lOOKHz，則為四倍速工作模式；如果是小于12.8MHz，說明采樣頻率在lOOKHz以下，則為雙倍速工作模式。在本實施例中，上述的PVT影響的值d。/。被設成典型值25%。當4%=25%時，fl=17MHz，G=25.6MHz和f3=34MHz，頻率檢測器需要作出三個判斷MCLK是高于還是低于fl;MCLK是高于還是低于f2;MCLK是高于還是低于fi;當知道采樣頻率自動檢測器的檢測結果，再根據已知的MCLK/LRCK的比率，采樣頻率的速度模式可以由表三決定。本發(fā)明的技術內容及技術特征已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應不限于實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求所涵蓋。權利要求1.一種具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，所述的音頻模數轉換器在一個硅管芯片上，主要由以下模塊組成芯片狀態(tài)機CSM，接SDOUT，SCLK，LRCK管腳的音頻串行口和主時鐘模式管理器，串行控制端口，多位∑-△調節(jié)器DSM與動態(tài)元件匹配單元DEM，參考電壓、電流產生器，以及接MCLK管腳的時鐘管理器，所述的主從時鐘自動檢測器的結構為在所述的音頻模數轉換器的硅管芯片上，接MCLK管腳的時鐘管理器的輸出外接到一個頻率/電壓轉換器；所述的頻率/電壓轉換器與一個外接的電壓比較器連接；所述的電壓比較器是與所述的硅管芯片的參考電壓、電流產生器相連接，所述的電壓比較器將頻率/電壓轉換器的輸出電壓與參考電壓、電流產生器的參考電壓比較后判斷出頻率的高低；所述的電壓比較器將判斷的結果送到所述的硅管芯片上的芯片狀態(tài)機CSM；其特征在于，所述的芯片狀態(tài)機CSM記錄所述的電壓比較器的判斷結果，根據兩個時鐘模式設置管腳M0、M1的狀態(tài)或者控制寄存器和對主時鐘MCLK的自動檢測結果來確定用戶的工作時鐘模式。2.—種如權利要求1所述的具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，其特征在于，所述的芯片狀態(tài)機根據兩個時鐘模式設置管腳M0、Ml的狀態(tài)的不同組合可以設定不同的時鐘模式，見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table>3.—種如權利要求1所述的具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，其特征在于，所述的音頻模數轉換器工作在主時鐘模式時，所述的音頻模數轉換器自動檢測MCLK的頻率范圍，并將結果送入所述的芯片狀態(tài)機CSM，所述的芯片狀態(tài)機CSM就判斷出用戶所用的時鐘模式(即主時鐘模式與左右時鐘的比值)以及自動分頻系數，見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>4.一種如權利要求1所述的具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，其特征在于，當所述的音頻模數轉換器工作在從時鐘模式時，所述的音頻模數轉換器自動檢測MCLK的頻率范圍以及MCLK/LRCK比值，并將結果送入所述的芯片狀態(tài)機CSM，所述的芯片狀態(tài)機CSM就判斷出用戶所用的時鐘模式，見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>全文摘要一種具有主從時鐘模式自動檢測的音頻模數轉換器，在音頻模數轉換器的硅管芯片上，兩個時鐘模式設置管腳M0、M1接串行控制端口上，主時鐘MCLK接到時鐘管理器，SDOUT、SCLK、LRCK管腳接到音頻串行口和主時鐘模式管理器，音頻模數轉換器根據兩個時鐘模式設置管腳的狀態(tài)和對主時鐘MCLK的自動檢測結果判別用戶的工作時鐘模式，并根據主從時鐘模式的選擇接受或輸出左右時鐘和位時鐘。本發(fā)明不必用專用管腳來設定用戶的工作時鐘模式，也不必通過微控制器寫入ADC來設定，而是采用自動檢測兩個時鐘模式設置管腳和主時鐘頻率的方法判別用戶所用的時鐘模式，有效地降低了音頻模數轉換器產品的管腳數和制造成本。文檔編號H03M3/02GK101262227SQ20081009440公開日2008年9月10日申請日期2008年4月30日優(yōu)先權日2008年4月30日發(fā)明者青凌,清於,李躍輝,楊曉華,坤林,燕王申請人:蘇州順芯半導體有限公司