论文部分内容阅读
本文论证了如何设计和实现USB声卡。在本文中以USB音频类设备规范和定义以及协议的基础知识介绍开始,之后确定了USB声卡的拓扑结构图。在此基础之上确定了电路的功能模块图,最终根据功能模块图选定了实现声卡的硬件集成电路以及声卡的电路。最后基于USB声卡规格以及USB音频类设备协议完成了软件部分设计。本设计的硬件电路是以带有12C接口和外部RAM拓展接口的微处理器(MCU) CY7C67300和可编程门阵列(FPGA) FLEX10K以及PCM音频编解码功能芯片UDA1342组合而成。CY7C67300负责与USB主机进行通信,包括响应主机的请求、报告设备描述符、传输音频数据流等;FLEX10K用于音频信号的处理,以及主机发出的控制信号处理;UDA1342内部有16位的ADC和DAC,负责PCM码的编解码即把数字音频数据转成模拟信号输出给耳机或是音箱以及把MIC输入的模拟音频信号转换成数字音频信号送给主机。并且它附带有静音和音量调节功能,收到由FPGA送来控制数据后进行音量调节和静音控制。本设计实现了通过USB总线传输音频数据完整声卡功能。由于USB声卡处于机箱外部避免了计算机机内部的干扰并且以16位的编解码处理使音质更加完美。另外也实现了主机控制和声卡外接按键控制两种音量调节和静音功能。本设计可以选用功能更强MCU配合Audio Codec IC不选用FPGA来实现声卡功能,但是在实际的硬件电路设计时候确着重考虑了利用FPGA担当更多的功能,减少MCU的作用,其更深远的目的在于通过硬件电路的验证和性能测试确定了更多的电路架构的可行性和稳定可靠性。从而可以以此为参考完成单芯片USB声卡驱动IC的电路设计。