CP1611A中文说明书.docx
《CP1611A中文说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CP1611A中文说明书.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
CP1611A中文说明书
USB音频输入/输出控制器CP-1611A
1.产品描述
CP-1611A是一种高度集成的单芯片USB音频解决方案。
所有重要的模拟模块均嵌入CP-1611A，包括双DAC和耳机驱动器，ADC，麦克风扩音器，锁相环，稳压器，和USB收发器。
它非常适用于USB耳机或USB音频接口盒。
许多功能与跳线或外部EEPROM可编程。
此外，音频可通过HID兼容的音量控制引脚调节。
有关其它的应用，外部解码器或音频DSP可以通过连接到CP-1611A的I2S引脚作进一步处理。
4个GPIO引脚可与客户附加的应用软件通信。
2.特征
·符合USB2.0全速运行
·符合USB音频设备类规范v1.0
·支持USB挂起/恢复模式和远程唤醒与音量控制
·带有片上PLL和嵌入式USB收发器的12MHz的晶振输入
·通过跳线针选择扬声器模式（播放专用）或耳机模式（播放+录音）
·耳机模式，USB音频功能拓扑有2个输入端子，2个输出，1个混频，1个选择单元和3个功能
·耳机模式，通过跳线启用/禁用混频
·扬声器模式，USB音频功能的拓扑结构为1个输入端子，1个输出和1个特性单元
·支持一个控制端点，一个同步输出端点，在一个同步及一个端点中断
·当器件在不工作时，USB总线释放带宽播放
·支持AES/EBU音频，IEC60958立体PCM数据，S/PDIF输出格式
·音量提升/降低和静音引脚，支持USBHID设备类的主机控制同步
·录音静音引脚带LED指示灯
·特定的USB供应商的VIDPID控制，外部EEPROM接口，和序列号
·通过供应商的大规模生产写EEPROM
·定制的嵌入式的VID，PID和产品由客户请求字符串
·通过HID接口，4个GPIO管脚具有读/写功能
·通过跳线针来设置输出电压摆幅（3.5V或2.5V）
·跳线引脚设置电源模式（100mA或500mA总线电源）
·同步传输使用内部PLL的同步与自适应模式
·采用48K/44.1kHz的播放和录制两种采样速率
·软静音功能
·耳机放大器高性能16位音频DAC
·低噪声
·嵌入16位ADC的输入升压麦克风
·嵌入上电复位模块
·外接5V电源，嵌入5V至3.3V的稳压器
·与Win98SE/WinME/Win2000/WinXPandMacOS9/OSX兼容
·24脚SSOP封装
3.引脚描述
3.1引脚顺序
引脚
引脚名称
引脚
引脚名称
引脚
引脚名称
引脚
引脚名称
1
VREF
8
LOR
15
LEDO
22
USBDM
2
GND
9
DVDD
16
LEDR
23
NC
3
VBIAS
10
REGV
17
USBDP
24
NC
4
MCIN
11
VOLUP
18
XO
5
AVDD
12
VOLDN
19
XI
6
LOL
13
MUTER
20
ENB
7
LOBOS
14
MUTEP
21
MSEL
3.2引脚图
3.3引脚描述
引脚号
引脚名
引脚类型
引脚说明
1
VREF
AO
连接到嵌入式滤波电路的外部去耦电容；2.25V输出
2
GND
P
模拟GND
3
VBIAS
AO
麦克风的偏置电压供电（4.5V）,具有小型驱动性能,
4
MICIN
AI
麦克风输入
5
AVDD
P
模拟电路的5V电源
6
LOBS
AO
2.25V直流偏置输出
7
LOR
AO
右声道输出
8
LOL
AO
左声道输出
9
DVDD
P
内部稳压器的5V电源
10
REGV
AO
内部5V_3V稳压器的3.3V参考输出
11
VOLUP
DI,ST,PU
音量升高（带有去回弹功能的边缘触发器）
12
VOLDN
DI,ST,PU
音量降低（带有去回弹功能的边缘触发器）
13
MUTER
DI,ST,PU
静音记录（带有回弹功能的边缘触发器）
14
MUTEP
DI,ST,PU
静音（带有回弹功能的边缘触发器）
15
LEDO
DO,SR,8mA
操作标志LED
输出功率为H；为数据传输进行切换
16
LEDR
DO,SR,8mA
静音指示LED，静音时输出H
17
USBDP
AIO
USB数据D+
18
MSEL
DI,ST
混频器优先性选择，与模式选择引脚配合工作
H：
使用混频器/AA-path优先（默认静音）
L：
不使用混频器/禁用AA-path
（H：
上拉至3.3V；L：
下拉接地）
USB的描述符也将发生相应变化
19
ENB
DI,ST
20
XO
DO
12MHz振荡器输出引脚
21
XI
DI
12MHz振荡器输入引脚
22
USBDM
AIO
USB数据D-
23
NC
NC
24
NC
NC
注意：
DI/DO/DIO–数字输入/输出/双向
AI/AO/AIO–模拟输入/输出/双向
SR–压摆率控制
ST–施密特触发器
PD/PU–下拉/上拉
5VT–5V
OD–漏极开路
4.I²S接口
CP-1611A为播放和录制提供I2S接口。
外部ADC，DAC或DSP可以被添加到提供的USB音频系统附加功能。
CP-1611A发出主时钟（在x256固定），LRCK（在X64的固定），和数据时钟。
因此外部ADC，DAC或DSP的设定为I2S接口的附件模式。
I2S的左声道用于CP-1611A单声道录音。
I2S使用5V，这样可以很容易地与5V或3.3V的设备接口。
播放数据同时发送至DAC和I2S总线。
录音（从ADC或I2S总线）可选定ADSEL跳线针。
5.功能框图
REGV
PDSW
PWRSELMODEMSEL
VOLUPVOLDN
MUTERLEDO
MUTEPLEDR
GPIO
SPDIFO
5->3.3稳压器
3.3V
USB控制
接口逻辑
复位
上电复位
VREF+
LOBS
CSSKDWDR
USBDPUSBDM
12MHz
EEPROM
接口
USB收发器
锁相环
48MHz
USB
接口
时钟产生
ISO输出
控制
ISO输入
控制
IIS电流
/频率
静态存储器
VREF
（2.25V）
带隙基准
4.5V
16位
DAC
16位
DAC
16位ADC
+12~-33dB
32阶
+22.5~0dB
16阶
0~-45dB
38阶
0~-45dB
38阶
+20dB升压
LOL
LOR
MICIN
VREFVBIAS
6.功能说明
6.1USB接口
CP-1611A集成了USB收发器，锁相环和稳压器。
因此，它只适用于无源元件USB接口的连接。
默认的USB描述符嵌入CP-1611A，使USB的运行不需要额外的设计工作。
PID改变了MODE引脚的设置，使不同的设置将有不同的PID。
定制产品，客户可以附加93C46嵌入EEPROM来覆盖VID，PID和序列号。
CP-1611A会自动检测93C46的存在，并执行覆盖功能。
6.1.1器件描述
序号
应用领域
大小
值
（Hex）
描述
0
bLength
1
12
共有18个字节
1
bDescriptorType
1
01
器件描述符
2
bcdUSB
2
0110
USB1.1的标准
4
bDeviceClass
1
00
5
bDeviceSubClass
1
00
6
bDeviceProtocol
1
00
7
bMaxPacketSize0
1
40
端点0，大小=64字节
8
idVendor
2
0d8c
供应商ID
10
idProduct
2
0008~
000F
产品ID
通过MSEL和MODE引脚编程
12
bcdDevice
2
0100
器件兼容的音频设备
规范版本1.00
14
iManufacturer
1
01
描述字符串索引
制造商
15
iProduct
1
02
描述字符串索引
产品
16
iSerialNumber
1
03
字符串索引描述
器件的序列号
17
bNumConfigurations
1
01
配置数量=1
注意：
VID，PID和序列号可以通过外部的EEPROM覆盖。
6.1.2配置描述
序号
应用领域
大小
值
（Hex）
描述
0
bLength
1
09
共有9个字节
1
bDescriptorType
1
02
配置描述符
2
wTotalLength
2
配置的数据总长度。
通过MSEL和MODE引脚编程
4
bNumInterfaces
1
04or03
通过改变MODE引脚，来支持接口配置。
EP0：
控制接口
EP1：
ISO-OUT接口
EP2：
ISO-IN接口（可选）EP3：
INT-IN（HID）的接口
5
bConfigurationValue
1
01
6
iConfiguration
1
00
7
bmAttributes
1
A0orE0
可编程的PWRSEL
8
bMaxPower
2
32orFA
USB接口的最大功耗
通过MODE和PWRSEL引脚编程
6.1.3EEPROM的内容格式（93C46）
1位宽度=2字节
670X当X=bit4,3,2,1
bit2序列号使能控制1:
使能0:
不使能
bit1产品字符使能控制1:
使能0:
不使能
id码2字节VID2字节
PID2字节
序列号
6字节
不使用
地址=0
6.1.4USB音频拓扑图
USB输出
IT扬声器输出
ID=01OT
特征单元
（音量）（静音）
混频器单元
ID=0F
特征单元
（音量）（静音）
ID=09
ID=06
ID=0D
通过MSEL引脚使能或
不使能
USB输入
麦克风输入
IT
ID=02
特征单元
（音量）（静音）
ID=0A
选择单元
ID=08
OT
ID=07
6.2跳线和模式设定:
跳线可以设置CP-1611A的配置。
这些跳线设置影响USB描述符和USB音频拓扑。
6.2.1MODE引脚和MSEL引脚
如果MODE引脚拉高（扬声器模式），仅播放功能工作，并且不连接主机时无播放功能。
这种设置使MSEL引脚被忽略，只有一个输入端，一个输出端和一个功能单元是USB音频拓扑。
如果MODE引脚被拉低（耳机模式），全双工播放和录音功能传送给主机。
MSEL引脚设置可以激活一个混频器单元和一个功能单元。
当MSEL=1时，混频器启动（AA型路径启用），但默认静音设置；当MSEL=0时，混频器禁用（AA型路径禁用）。
上面的USB音频拓扑（6.1.4）是一个混频器耳机模式的例子。
6.2.2MODE引脚和PWRSEL引脚
PWRSEL引脚影响CP-1611A电源配置和MODE引脚。
4种组合是可编程的。
组合
模式
3.3V
GND
PWRSEL
3.3V
扬声器模式：
仅有播放
（100mA电源）
耳机模式：
播放+录音（100mA总线电源）
GND
扬声器模式：
仅有播放
（500mA总线电源）
耳机模式：
播放+录音（500mA总线电源）
USB音频拓扑图
6.2.3VSEL引脚
VSEL引脚跳线设置输出电压摆幅。
当VSEL连接到5V，输出电压摆幅为3.5Vpp，当VSEL连接到地，输出电压为2.5Vpp。
6.3HID特征
HID的特征是由CP-1611A提供，用户可提高音量，降低音量，静音按钮和播放引脚传送给主机，并同步主机端设置。
此外，所有CP-1611A内部寄存器可通过函数调用HID。
6.2.3什么是HID？
USB协议可以配置在启动装置或在运行时插入。
这些设备被分成不同的设备类型。
每一个设备定义同一行为和提供类似的设备功能和协议。
HID（人机接口设备）类是设备类之一。
HID类主要包括被人类用来控制计算机系统操作的设备。
HID类设备的典型例子包括：
键盘和指点设备，例如：
鼠标，轨迹球，和操纵杆。
前面板控制，例如：
旋钮，开关，按钮和滑块。
装置可能不需要人的互动，但提供了类似的数据，以HID类设备，例如：
条码阅读器，温度计，或电压表。
6.2.4HID描述
HID接口描述
序号
应用领域
大小
值（Hex）
描述
0
bLength
1
09
大小描述：
9字节
1
bDescriptorType
1
04
接口描述符类型
2
bInterfaceNumber
1
03
接口数量：
3
3
bAlternateSetting
1
00
候补0
4
bNumEndpoints
1
01
这个数目用于端点接口：
1
5
bInterfaceClass
1
03
HID接口类
6
bInterfaceSubClass
1
00
无子类
7
bInterfaceProtocol
1
00
必须设置为0
8
iInterface
1
00
索引一个字符串，描述该接口
HID描述
序号
应用领域
大小
值（Hex）
描述
0
bLength
1
09
共有9个字节
1
bDescriptorType
1
21
HID描述符类型
2
bcdHID
2
0100
HID类版本1.00
4
bCountryCode
1
00
5
bNumDescriptors
1
01
6
bDescriptorType
1
22
描述符报告
7
wDescriptorLength
2
0030
可选描述符的总大小的数值表达式：
48字节
端点描述符的中断
序号
应用领域
大小
值（Hex）
描述
0
bLength
1
07
共有7个字节
1
bDescriptorType
1
05
端点描述符类型
2
bEndpointAddress
1
83
IN端点
端点编号=3
3
bmAttributes
1
03
中断端点类型
4
wMaxPacketSize
2
0004
最大数据包大小：
4个字节
6
bInterval
1
20
32ms
6.2.5HID的Windows软件体系结构
应用
Winmm.dll
SDK
报告
User32.exeorUser.exe
直接输入HID.dll
（设备规范）
键盘驱动
JoyStick驱动
音频驱动
鼠标驱动
HID驱动（HIDCLASS.SYS）
游戏接口驱动（HIDGAME.SYS）
USB
游戏接口
USBHUB驱动（USBHUB.SYS）
USB驱动r（USBD.SYS）
PCI
6.4内部寄存器
CP-1611A的所有内部寄存器可通过HID，而不需要开发内核模式驱动程序。
4个字节的数据可以被读取或从HID写入。
CP-1611A内部寄存器是用来控制GPIO，S/PDIF输出，以及EEPROM数据访问。
HID_IR0（HID输入报告byte0）
顺序：
0x00
位
读/写
描述
默认
7-6
R
00：
HID_IR1作为GP1
10：
值写入HID_IR0–3，映射到
EEPROM_DATA0-1，EEPROM_CTRL
其他：
保留
0x0
5-4
R
保留
0x0
3
R
0：
录音-静音按钮不工作
1：
录音-静音按钮按下后释放
0x0
2
R
0：
播放-静音按钮不工作
1：
播放-静音按钮按下后释放
0x0
1
R
0：
音量下降键释放
1：
音量下降键按下
0x0
0
R
0：
音量提升键释放
1：
音量提升键按下
0x0
HID_IR1（HID输入报告byte1）
顺序：
0x01
位
读/写
描述
默认
7-0
R
当HID_IR0[7:
6]==2'b00：
HID_IR1[3:
0]在输入模式下从GPIO4〜GPIO1输出
当HID_OR0[7]==1'b1：
映射到EEPROM_DATA0
0x00
HID_IR2（HID输入报告byte2）
顺序：
0x02
位
读/写
描述
默认
7-0
R
当HID_OR0[7]==1'b1：
映射到EEPROM_DATA1
0x00
HID_IR3（HID输入报告byte3）
顺序：
0x03
位
读/写
描述
默认
7-0
R
当HID_OR0[7]==1'b1：
映射到EEPROM_CTRL
0x00
HID_OR0（HID输出报告byte0）
顺序：
0x04
位
读/写
描述
默认
7-6
R/W
0：
HID_OR1-2用于GPO；HID_OR0，3用于SPDIF
1：
保留
2：
值写入HID_OR0–3，
映射到EEPROM_DATA0-1，EEPROM_CTRL（见注）
3：
保留
0x0
5
R/W
保留
0x0
4
R/W
当HID_OR0[7]==1'b0：
有效位SPDIF
当HID_OR0[7]==1'b1：
保留
0x0
3-0
R/W
当HID_OR0[7]==1'b0：
首先选择SPDIF的通道
当HID_OR0[7]==1'b1：
保留
0x0
注1：
当EEPROM访问时，HID中断。
USB主机可以从中断（端点3）结束。
注2：
当SPDIF_CONFIG[5]==1'b0，HID_OR0用于SPDIF。
HID_OR1（HID输出报告byte1）
顺序：
0x05
位
读/写
描述
默认
7-0
R/W
当HID_OR0[7:
6]==2'b00：
HID_OR1[3:
0]在输出模式下输出GPIO4〜GPIO1
0：
GPO的驱动输出低
1：
GPO的驱动输出高
当HID_OR0[7:
6]==2'b01：
保留
当HID_OR0[7:
6]==2'b1x：
映射到EEPROM—DATA0
0x00
HID_OR2（HID输出报告byte2）
顺序：
0x06
位
读/写
描述
默认
7-0
R/W
当HID_OR0[7:
6]==2'b00：
HID_OR2[3:
0]是GPIO4〜GPIO1的设定模式
0：
设置GPIO输入模式
1：
设置GPIO的输出模式
当HID_OR0[7:
6]==2'b01：
保留
当HID_OR0[7:
6]==2'b1x：
映射到EEPROM_DATA
0x00
HID_OR3（HID输出报告byte3）
顺序：
0x07
位
读/写
描述
默认
7-0
R/W
HID_OR0[7]==1’b0：
SPDIF状态通道分类字节
HID_OR0[7]==1’b1：
映射到EEPROM_CTRL
0x00
注：
当SPDIF_CONFIG[5]==1'b0，HID_OR3用于SPDIF。
7.电气特性
7.1绝对最大额定值
符号
参数
值
单位
Dvmin
最小数字电源电压
–0.3
V
Dvmax
最大数字电源电压
+6
V
Avmin
最小模拟电源电压
–0.3
V
Avmax
最大模拟电源电压
+6
V
Dvinout
任何数字电压在输入或输出引脚
–0.3to+5.5
V
Avinout
任何模拟电压在输入或输出引脚
–0.3to+5.5
V
TBstgB
存贮温度范围
-40to+125
℃
PC
ESD（HBM）
人体静电放电模式
3500
V
ESD（MM）
静电机器模式
200
V
7.2工作条件
工作条件
最小
典型
最大
单位
模拟电源电压
4.5
5.0
5.5
V
数字电源电压
4.5
5.0
5.5
V
总功耗
-
-
70
mA
挂起模式电源功耗
-
-
300
uA
工作环境温度
-15
-
70
℃
7.3电气参数
最小
典型
最大
单位
数模转换（10K欧姆负载）
精度
-
16
-
Bits
THD+N（-3dBr）
-
-74.29
-
dB
信噪比
-
93.6
-
dB
静态信噪比
-
98.2
-
dB
动态范围
-
93.8
-
dB
48KHz的频率响应
20
-
20K
Hz
44.1KHz的频率响应
20
-
20K
Hz
输出电压（有效值）
-
1.25
-
Vrms
输出电压摆幅
0.5
-
4.0
V
数模转换（32欧姆负载）
精度
-
16
-
Bits
THD+N（-3dBr）
-
-71.1
-
dB
信噪比
-
93.7
-
dB
静态信噪比
-
98.2
-
dB
动态范围
-
升级会员 