梁喜幸+楊東斌

摘 要：介紹一款高性能消費模式S/PDIF收發(fā)器WM8805基于單片機的軟件控制模式。設(shè)計一個程序?qū)ζ溥M行軟件控制，加以一定的人機交互界面，挖掘其最大的性能優(yōu)勢，解析出更完美的S/PDIF信號。

關(guān)鍵詞：S/PDIF WM8805 單片機

中圖分類號：TP311.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0025-02

1 WM8805簡介

WM8805是一款高性能消費模式S/PDIF收發(fā)器，可支持8通道接收和單通道發(fā)送。其高品質(zhì)的主時鐘可通過一個內(nèi)部晶振衍生或由外部時鐘發(fā)生器提供，使得主時鐘所提供的S/PDIF信號實現(xiàn)低抖動恢復(fù)。所有常用的音頻時鐘幾乎都可以由內(nèi)置的高性能鎖相環(huán)（PLL）生成。通過一個專用的CLKOUT管腳，該器件可提供一個較高的驅(qū)動時鐘輸出信號。其“穿越（pass through）”功能可以使該器件被簡單地用于清除（去除抖動）所接收的數(shù)字音頻信號。該器件還可以在軟件控制或是獨立的硬件控制模式下使用。在軟件控制模式下，它可支持具有復(fù)讀功能的2線制接口模式及3線制接口模式。該器件包含了狀態(tài)與錯誤監(jiān)測功能，其結(jié)果反映控制接口上的復(fù)讀狀態(tài)、GPIO管腳的狀態(tài)，以及在“標志位”模式（帶有附加狀態(tài)標志的音頻數(shù)據(jù)）下，數(shù)據(jù)流由音頻數(shù)據(jù)接口輸入的狀態(tài)。此音頻數(shù)據(jù)接口支持I2S、左對齊、右對齊和16～24位字長的DSP音頻格式，其采樣率范圍為32～192 ks/s。該器件采用無鉛、28引腳的SSOP封裝。如圖1所示。

SDIN/HWMODE為工作模式控制引腳，當芯片上電或者復(fù)位時，如果SDIN/HWMODE電平為0時，芯片的工作模式是硬件控制模式；如其電平為1，則芯片工作模式為軟件控制模式。WM8805支持兩種控制方式：兩線和三線，由SWIFMODE引腳控制。其電平為0時，為兩線工作方式；電平為1時，為3線工作方式。在使用過程中，需要特別注意這兩個引腳，根據(jù)設(shè)計的需要對它們進行正確配置，否則將有可能無法正常使用芯片。該設(shè)計中使用的是I2C兩線控制方式，CLK為時鐘信號，SDIN/HWMODE數(shù)據(jù)信號端口。

2 WM8805軟件設(shè)計

2.1 寫數(shù)據(jù)

在兩線模式下，WM8805的寫數(shù)據(jù)時序圖如圖2所示，CSB為WM8805的片選信號引腳，當芯片工作于軟件控制模式下時，其復(fù)用為地址信號的選擇引腳。如果其電平為低，則芯片地址為0111010x，而如果其電平為高時，則芯片地址為0111011x。

其中x為讀寫狀態(tài)控制位，x=0時為寫命令，x=1時為讀命令。

相關(guān)程序如下：

void I2C_Write_WM8850_CMD（unsigned char ADDR，unsigned char dat）

{

Start_I2c（） ； //啟動I2C總線

I2C_SendByte（DEVICE_W_ADDRESS）； //發(fā)送寫數(shù)據(jù)地址命令

I2C_SendByte（ADDR&0x7f）；

I2C_SendByte（dat）； //寫數(shù)據(jù)

Stop_I2c（）； //停止

}

2.2 讀寄存器

WM8805當中，有部分寄存器為只讀寄存器，該部分寄存器用作指示芯片的工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)信號的相關(guān)信息和芯片的相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容。兩線工作模式下，只讀寄存器讀時序如圖3所示，其命令如下。

unsigned char I2C—Read—WM8805—Register（unsigned char ADDR）

{

unsigned char dat ；

Start—I2c（）；//啟動I2C總線

I2C—SendByte（DEVICE—W—ADDRESS；//發(fā)總寫數(shù)據(jù)地址命令）

I2C—Sendbyte（ADDR）；//發(fā)送讀數(shù)據(jù)地址

Start—I2c（）；//發(fā)送重新開始信號

I2C—SendByte（DEVICE—R—ADDRESS）；//發(fā)送讀數(shù)據(jù)地址命令

dat=I2C—RcvByte（）；//讀取數(shù)據(jù)

Stop—I2c（）；//發(fā)送停止信號

return dat；

}

3 結(jié)語

WM8805最高能正常解碼到192 kHz音頻，播放192KHz音頻的時候，音樂無雜音，信號鎖定穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)斷續(xù)情況。同時對于44.1 kHz、48 kHz、88.2 kHz、96 kHz、176.2 kHz等頻率的音頻也能正常解碼播放。音質(zhì)溫暖柔和、通透、人聲表現(xiàn)優(yōu)異。能將系統(tǒng)時鐘恒定在24.576 MHz/22.5792 MHz，獲得指標出色的jitter，模擬部分為分立器件輸出電路，性能優(yōu)異，沒有運放電路深反饋帶來的壓抑感。