SSI接口技术及其在音频处理中的应用

 

TLV320DAC23是TI公司推出的高性能立体声高端编解码芯片，支持多种采样率和多种音频格式，并具有功耗低、封装小的特点，广泛应用于便携式数字音频处理系统中。

1 同步串行接口SSI的工作原理

Synchronous SerialInterface(SSI)是一个全双工的串行接口，允许芯片与多种串行设备通信。它是高精度绝对值角度编码器中一种较常用的接口方式，它采用主机主动式读出方式，即在主控者发出的时钟脉冲的控制下，从最高有效位(MSB)开始同步传输数据。SSI模块结构如图1所示。

从图中可看出，SSI模块由发送电路、接收电路、串行时钟和帧同步时钟产生电路组成。发送电路和接收电路相互独立，但是共用串行时钟和帧同步时钟。

1．1 SSI模块引脚信号描述

SSLCLKIN：SSI时钟输入信号。

SSLBCLK：SSI串行比特时钟。

SSLMCLK：SSI串行主时钟信号，在SSI主模式下，

该信号也作为过采样时钟信号。

SSI_FS：SSI串行帧同步信号。

SSLRXD：SSI串行接收数据信号。

SSI_TXD：SSI串行发送数据信号。

1．2 SSI的操作模式

SSI有3种基本同步操作模式：普通模式、网络模式和门时钟模式。

普通模式是最简单的模式，一帧内只能传输一个字，而且每一帧都需要帧同步信号来控制同步；网络模式主要用于多时隙的情况下，一帧内可以传输2个字到32个字不等；门时钟SSI_BCLK模式下，串行比特时钟SSI_BCLK指示了发送引脚或接收引脚上的有效数据，所以不需要帧同步信号。

除了上述3种基本模式外，针对音频上的应用，SSI还支持两种衍生模式——I2S模式和AC97模式，分别用于传输I2S和AC97音频格式数据。

1．3 SSI的初始化

初始化SSI模块的正确顺序：

①上电或重启SSI(SSI_CR[SSI_EN]=0)，即关闭SSI模块功能。

②配置SSI模块。涉及的寄存器包括控制寄存器SSI_CR、中断允许寄存器SSI_IER、发送配置寄存器SSI_TCR、接收配置寄存器SSI_RCR和时钟控制寄存器SSI_CCR。
③通过SSI_IER寄存器设置必要的中断或DMA。

④设置SSI_CR[SSI_EN]=1允许SSI模块功能。

⑤设置SSI_CR[TE／RE]，开始发送／接收数据。

1．4 SSI的工作过程

(1)发送数据

单通道时，数据从串行发送数据寄存器SSI_TX0中传到发送移位寄存器TXSR中，再通过串行发送引脚SSI_TXD发送出去，然后根据用户设置情况决定是否产生发送中断。如果发送缓冲区TXFIFOO被允许，则SSI_TX0继续从TXFIFOO中取数据，直到TXFIFOO中的数据全部被发送，再通过用户设置情况决定是否产生发送中断。双通道时，发送移位寄存器TXSR交替从SSI_TX0 和SSI_TXl中取出数据。

(2)接收数据

单通道时，数据从串行接收引脚SSI_RXD进来，由接收移位寄存器RXSR传输给接收数据寄存器SSI_RX0，再根据用户设置情况决定是否产生接收中断。如果接收缓冲区RXFIFOO被允许，则SSI_RX0将数据写入RXFIFOO，并继续从接收移位寄存器中获取数据。双通道时，接收移位寄存器RXSR交替将数据传输给SSI_RX0和SSI_RXl。