数字音频传输系统方案设计与实现

　CS5381是CirrusLogic公司推出120 dB、192 kHz高性能24 bit立体声模数转换芯片。CS5381可工作在主、从两种模式下。模式选择可通过管脚2 (M /S)来进行，本设计工作在主模式。CS5381采样率可以通过MD IV、M0和M1这3个管脚逻辑电平控制，主时钟选择可以根据所选的采样频率和MD IV引脚作选择。本设计中选择的是48 kHz单倍速采样率，采用12. 288MHz有源晶振做时钟源。CS5381转换结果是24位补码形式串行数据，且左右通道交替输出，可用LRCK高低电平来进行区分。输出数据有两种格式即左对齐和I2S格式，本设计采用I2S格式。

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数字音频的格式编码与发送由Cirrus Logic公司的数字音频发射器CS8406完成。CS8406可支持192kHz采样率，并满足下一代音频格式，可接收和编码音频和数字数据，再经过多路复用和编码后，将其传送至电缆/光纤接口处。

　　器件的工作模式选为硬件模式(H /S = 1) ，输入数据格式为I2S ( SFMT1 = 0， SFMT0 = 1 ) ， 主时钟频率OMCK选为256 ×FS (HWCK1 = 1， HWCK0 = 1) 。IL2RCK、ISCLK、SD IN是来自CS5381的左右时钟信号、串行时钟信号和音频数据; TXN、TXP是串行数据输出端，通过这两个引脚发送出编码好了的AES/EBU 格式数据。

　　3. 3　接收端电路设计

　　接收端电路我们选用与CS8406对应的数字音频接收电路CS8416完成AES/EBU 格式音频数据的接收和解码，采用CS4397完成数字音频信号至模拟信号的转换，电路原理如图3所示。

　　图3　接收端原理图。

　　CS8416是业界领先的192 kHz数字音频接收器，具有200 p s的极低抖动性能。CS8416接收和解码数字音频数据的采样频率高达192 kHz，并采用一个极低的抖动时钟恢复装置，从进入的音频流中产生一个清晰的恢复时钟。一个8∶2输入多路器允许多达8个数字音频输入源，多路器的第二输出提供一个SPD IF直通特性，增添了系统灵活性。CS8416集成了压缩音频输入流的自动检测和CD - Q子码解码功能，并允许信号可选择通往3个通用输出(GPO)引脚。

　　工作在软件模式下，在CS8416中可以同时接入8路数字音频信号，当SDOUT对地接47 kΩ 电阻时，器件工作在硬件模式下，此时RXP4、RXP5、RXP6、RXP7将工作在第二功能下，用它们来设置所选定RXP0、RXP1、RXP2、RXP3做为接收引脚。在本设计中接收端只有一路合成的左右声道数字音频信号，所以我们选择RXP0和RXN做为接收引脚(相应的设置RXP4= 0 RXP5 = 0) ，其他不用的接收引脚悬空; AD0是信号接收确认引脚，它连接一个发光二极管，当没有接收到信号时，发光二极管亮，接收到信号时，发光二极管灭。OLRCK、OSCLK、SDOUT是在AES/EBU数据中提取出来的左右时钟信号、串行时钟信号和音频数据。

　　AUD IO是非音频数据流指示引脚，也是输入数据格式选择位SFSEL1; C (19脚)是通道状态指示位，也是输入数据格式选择位SFSEL0。这两个引脚通过47kΩ电阻接地或接高电平可以决定输出数据的格式。图3中接法选择的是I2S 24 bit数据格式。U为用户数据位，通过47 kΩ 电阻接地，选择恢复主时钟频率MRCK为256 ×FS。

　　CS4397是Cirrus Logic公司推出一种完善的高品质24位48 /96 /192千赫立体声数字至模拟转换芯片。