出于競爭和差異化的需要,不少手持設備采用了非標準的USB接口設計,比如手機。但這并不影響包括手機在內的手持設備系統(tǒng)越來越多的集成USB功能,至少,在無線空中接口技術成熟普及之前,手持設備最為便捷的資源獲取方式依然是USB方式,顯然,這為USB芯片應用開拓了更多的市場。
前不久,NXP推出了一款全速USB 2.0數(shù)字音頻解決方案PNX0161,利用USB2.0標準將主音頻流功能轉移到主設備的USB連接器上,以推進便攜式消費產品USB2.0標準化。NXP半導體中國區(qū)個人移動部門銷售經理 Herbert Lee將PNX0161總結為小型的(7mm×7mm)、超低功耗高速USB2.0單芯片解決方案,提供立體聲回放和錄音以及FM收音機功能。
芯片特點:豐富的功能集成
PNX0161最大的特點在于它包括音效處理在內的豐富集成。PNX0161的I /O控制采用了成本比較合算的可編程ARM7 TDMI內核,內置了由USB總線提供電力的DC/DC轉換器。這種解決方案與USB規(guī)格標準完全相符,可以在任何USB主機或OTG設備上即插即用,并支持USB音頻和人機接口類設備(HID) 。
PNX0161內建了兩個驅動軟件——Audio Device Class和Human InteRFace Device,前者負責USB音樂傳輸驅動,后者負責周邊I/O接口的驅動。在音效設計上,它支持可編程Flash或ROM兩種版本,前者通過內置的 DSP軟件,系統(tǒng)制造商能夠對均衡器進行預設,消除回音,從而得到良好的音質和多種音效模式,而一旦確定好模式,在產品量產時就可以替換成低成本的 ROM。
功耗問題是為耳機提供數(shù)字音頻遇到的最大挑戰(zhàn),Herbert Lee認為,PNX0161是目前首款能夠有效解決這一問題的方案。由于內置了電源管理功能和智能電源控制,PNX0161回放模式只需極小電量,在5V 電壓時耗電量僅為10 mA;同時,PNX0161內置了24位DAC和ADC轉換模塊,考慮到直接連接數(shù)字耳機的應用,還內置了Class AB放大器。在一個以音頻處理為特點的芯片中,如果內建電源管理和放大器,那么噪音抑制將成為首要解決的問題。PNX0161采用了低噪音放大器(LNA)+可編程增益放大器(PGA)設計,有效抑制了噪音,當然,NXP也提供“可選軟件”的方式來處理噪音。
產品定義:創(chuàng)新整合和增值
盡管PNX0161集成了豐富的功能,但這些功能似乎并沒有超越那些高端手持設備中系統(tǒng)芯片賦予的功能,如何理解NXP這款芯片的定義呢?是替代現(xiàn)有產品、規(guī)范統(tǒng)一的接口還是為現(xiàn)有系統(tǒng)增加一個增值的選擇?
Herbert Lee表示,PNX0161是一個創(chuàng)新概念主導的產品,最初是希望用USB規(guī)格統(tǒng)一現(xiàn)有手持設備的多種接口。在這一基礎上采用低功耗設計使之更適用于手持設備,它的定義在于整合了音效處理模塊的針對手持設備的USB芯片。強調USB規(guī)格,是因為它既是傳輸接口也可以是充電接口。目前,手機有很多接口,例如充電、USB、讀卡等等接口。NXP希望整合多個接口為單一接口,USB是現(xiàn)有的PC或NB設備資源的成熟接口,最適合作為統(tǒng)一接口來整合現(xiàn)有設備接口。而且一個統(tǒng)一的接口可以讓手持設備更加輕薄短小。
Herbert Lee同時表示,雖然,目前一些高端設備比如智能手機都有同樣的功能實現(xiàn),但其成本較高,像音樂手機要通過一個協(xié)處理器實現(xiàn)音頻的功能,而且?guī)缀跛械谋銛y式系統(tǒng)供應商在其產品規(guī)劃中都在強調加大USB的應用,In-Stat的最新的一個統(tǒng)計數(shù)字顯示,到2011年,高速USB將作為便攜產品上的本地接口而統(tǒng)領市場,市場對這種產品的需求將達27億部,復合年增長率為24.4%。NXP相信,PNX0161在滿足這一趨勢的同時降低了實現(xiàn)成本。