[发明专利]具有主从时钟模式自动检测的音频模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及音频模数转换(ADC)领域，尤其是指一种音频模数转换器中的主从时钟模式自动检测器。

背景技术

∑-Δ数据转换技术是一项广泛应用于高精度音频数模转换的技术。利用∑-Δ数据转换技术的音频模数转换器的ADC的一个产品典型结构参见图1，音频模数转换器在一个硅管芯片上，主要由以下模块组成；芯片状态机CSM1，音频串行口2，串行控制端口3，多位∑-Δ调节器4，数字信号处理模块5，时钟管理器6，主时钟模式管理器7，参考电压、电流产生器8以及9。

其中：

芯片状态机CSM1；控制着芯片主时钟和从时钟两种模式转换的开关程序。

音频串行口2：从SDOUT/SCLK/LRCK管脚接收许多格式的串行音频信号，从SDOUT管脚接收串行数据并转化为并行格式。

串行控制端口3：从M0、M1管脚设置各种工作模式。

多位∑-Δ调节器4和数字信号处理模块5：把低分辨率(典型值是1位～6位)、高采样频率(典型值是输入频率的32倍～128倍)的数字信号转化为高分辨率(典型值是16位～24位)、低采样频率(典型值是8KHz～200KHz)的输入数据。

时钟管理器6和主时钟模式管理器7：自动检测和提供用户时钟模式的各种时钟信号。

目前，大部分模数转换器需要处理3种采样频率的速度模式：单倍速SS(Single Speed)，采样频率从0KHz到50KHz；双倍速DS(Double Speed)，采样频率从50KHz到100KHz；四倍速QS(Quad Speed)，采样频率从100KHz到200KHz。因此，模数转换器需要能判别用户需要用哪种工作时钟模式。

一般来说，目前的商用ADC采用两种方法来确定时钟模式。一是用专用管脚来设定时钟模式，缺点是需要更大的封装，因而增加了生产成本。另一种方法是通过微控制器写入ADC来设定速度模式，这种方式由于需要用户建立微控制器和ADC的接口，所以也增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，提出一种生产成本、判别用户所用的时钟模式的音频模数转换器中的主从时钟模式自动检测器。

本发明的技术方案是：

一种具有主从时钟模式自动检测的音频模数转换器，所述的音频模数转换器在一个硅管芯片上，主要由以下模块组成：芯片状态机CSM，接SDOUT，SCLK，LRCK管脚的音频串行口和主时钟模式管理器，串行控制端口，多位∑-Δ调节器DSM与动态元件匹配单元DEM，参考电压、电流产生器，以及接MCLK管脚的时钟管理器，所述的主从时钟自动检测器的结构为：

在所述的音频模数转换器的硅管芯片上，接MCLK管脚的时钟管理器的输出外接到一个频率/电压转换器；

所述的频率/电压转换器与一个外接的电压比较器连接；

所述的电压比较器是与所述的硅管芯片的参考电压、电流产生器相连接，所述的电压比较器将频率/电压转换器的输出电压与参考电压、电流产生器的参考电压比较后判断出频率的高低；

所述的电压比较器将判断的结果送到所述的硅管芯片上的芯片状态机CSM；

其特征在于，所述的芯片状态机CSM根据两个时钟模式设置管脚M0、M1的状态或者控制寄存器和对主时钟MCLK的自动检测结果来确定用户的工作时钟模式。

所述的具有主从时钟模式自动检测的音频模数转换器根据两个时钟模式设置管脚M0、M1的状态的不同组合可以设定不同的时钟模式，见表一：

表一

所述的具有主从时钟模式自动检测的音频模数转换器，其特征在于，当所述的音频模数转换器工作在主时钟模式时，所述的音频模数转换器自动检测MCLK的频率范围，并将结果送入所述的芯片状态机CSM，所述的芯片状态机CSM就判断出用户所用的时钟模式(即主时钟模式与左右时钟的比值)以及自动分频系数，见表二：

表二

所述的具有主从时钟模式自动检测的音频模数转换器，其特征在于，当所述的音频模数转换器工作在从时钟模式时，所述的音频模数转换器自动检测MCLK的频率范围以及MCLK/LRCK比值，并将结果送入所述的芯片状态机CSM，所述的芯片状态机CSM就判断出用户所用的时钟模式，见表三：

表三