|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce se zabývá návrhem digitálního nízkofrekvenčního zesilovače s univerzálními vstupy. V první části práce jsou popsány modulace a audio formáty používané v nízkofrekvenční elektronice. V práci je navrženo blokové schéma digitálního zesilovače a jsou popsány požadavky na jednotlivé bloky. Jako základní obvod pro zpracování audio signálu byl vybrán integrovaný obvod STA326. Práce pokračuje obvodovými návrhy jednotlivých bloků spolu s popisem jejich činnosti. V další části práce je popsáno konstrukční provedení zesilovače a firmware řídícího mikrokontroléru. Poslední část této diplomové práce je zaměřena na prezentaci změřených parametrů zesilovače. V závěru práce jsou shrnuty výsledky práce, kterých bylo dosaženo a výhody i nevýhody zrealizovaného prototypu zesilovače.
1 I2S rozhraní
Název tohoto rozhraní pochází anglického výrazu „Inter-IC Sound“. Jako Master může pracovat buď přijímač, vysílač,
nebo řídící mikrokontrolér.6: Možné způsoby definovaní obvodu Master (převzato [7] upraveno)
Jak již bylo zmíněno, signál přenáší časově multiplexovaná data, přičemž
v každém multiplexu vysílán bit MSB jako první. 1.6 [7]. Všechny
hodinové signály musí být navzájem synchronní určitém poměru.
Při synchronizaci náběžnou hranu však vznikají určitá omezení při přenosu, proto
je nejčastější synchronizace hranu sestupnou.7). Vysílaná sériová data mohou
být synchronizována buď náběžnou nebo sestupnou hranu signálu SCK.
. Pokud
vysílač vyšle slovo, jehož délka vetší než délka zpracovávaného slova přijímače,
dojde zkrácení přijatého slova nastavení posledních přijatých bitů přesahujících
délku slova nulu. Jedná
se třívodičovou sériovou sběrnici určenou pro přenos digitálních audio dat formátu
PCM. Jednotlivé signály sběrnice jsou označovány jako SD, SCK. Signál SD
(Serial Data) přenáší data dvou časově multiplexovaných kanálů, (Word Select)
je signál, který definuje, zda jsou vodiči vysílána data pravého data levého
kanálu. Důvodem vysílání tohoto bitu jako
prvního fakt, přijímač vysílač mohou pracovat různými délkami slov. 1. Jednotlivé situace jsou znázorněny obr.
Vysílač Přijímač
SCK
SD
WS
Vysílač Přijímač
Vysílač master Přijímač master
SCK
SD
WS
SCK
Vysílač Přijímač
SCK
SD
WS
mikrokontrolér master
Mikrokontrolér
Obr. 1. Zařízení Master generuje jednotlivé hodinové signály, kterými
je taktován celý přenos dat. Čtení úrovně jednotlivých signálů
v přijímači pak probíhá okamžiku náběžné hrany signálu SCK. Signál SCK (Continuous Serial Clock) hodinový signál kterým
jsou taktovány všechny ostatní signály. případě vysílání MSB bitu jako prvního jsou nulovány nejméně
významné bity ztráta informace minimální. Zařízení připojené
na tuto sběrnici může pracovat buď funkci vysílače (Transmitteru), nebo funkci
přijímače (Receiveru). opačném případě, kdy vysíláno
kratší slovo, než kterou pracuje přijímač, dojde doplnění slova nulami nejméně
významných bitů.20
1. Zařízení může pracovat dále jako zařízení řídící (Master)
či řízené (Slave).2. Vysílač posílá MSB bit dalšího slova vždy jednu periodu hodinového
signálu změně stavu signálu (viz obr. Celý systém bývá ještě navíc doplněn dalším
taktovacím signálem MSCK (Master Continuous Serial Clock), který slouží
pro taktování digitálních obvodů, které zpracovávají data standardu I2S
