和弦芯片C520的结构与典型应用方案

摘要：手机中的midi和弦音乐是通过内置高集成度的和弦芯片播放midi音乐文件来实现的。和弦芯片一般采用波形表合成法。上海智多微公司的c520专门用于为手机提供清脆逼真的音乐铃声和丰富的游戏音效。三星的risc芯片s3c4510b用来控制c520实现和弦音乐的播放。文中给出c520的特点、工作原理及其内部结构，详细的电路原理图和播放midi音乐文件的软件流程。可作为移动产品和弦音乐开发的应用参考。关键词：和弦芯片 c520 s3c4510b midi1 和弦铃声概述和弦原来是乐理上的一个概念，指的是按照三度关系叠置起来的三个或三个以上的音的结合；而在音频器材的工业设计领域中，和弦指的是多个音源同时发音，也叫复音、多音(polyphony)。和弦铃声在手机中得到了广泛的应用，它的音色饱满圆润，立体感强，已经全面取代了以往的单音铃声。目前和弦铃声文件格式有多种，如midi、mmf、amr、mp3、imy等，其中midi是目前支持度最高的铃音文件格式，它的文件占用空间小，表现力强，几乎已经成为目前和弦铃声手机的标准配置。手机中的midi和弦音乐是通过内置高集成度的和弦芯片播放midi音乐文件来实现的。和弦芯片使用的声音合成和音色调用方式决定了铃声的播放效果。早期的fm（frequency modulation）合成法将多个频率的单音组成复合音来模拟各种乐器的声音，产生的声音音色少、音质差。另一种是波形表(wavetable)合成法。这种方法是先把各种真正乐器的音乐录制下来再进行合成处理，音色好，音域广。根据波表产生方式的不同分为软件和弦和硬件和弦两种。软件和弦比硬件和弦节省系统开销，更容易集成到移动设备上。目前手机市场有多种和弦控制芯片，使用较多的有日本的yamaha，我国台湾的华邦和旺宏、大陆的中星微和智多微。各个公司的和弦芯片都有自己的特点，其中智多微的c520能够支持民族乐器播放，所以选用c520作和弦音乐控制。2 c520和弦芯片c520是上海智多微电子有限公司的一款和弦芯片，专门用于为手机提供清脆逼真的音乐铃声和丰富游戏音效。该芯片集成了64和弦、16音色波表和21首中国民乐，具有3d立体声环绕增效的midi合成器、midi gm预置rom、16位高性能音频数模转换器和2/4位adpcm***等功能。2.1 芯片特点相对于市场上的其他手机和弦芯片，c520具有以下几个特点：① 能够通过片上的音乐合成器对输入midi信号合成，或者通过adpcm解调器对输入的adpcm信号解调，然后通过内置的dac输出波形。② 集成了高质量的midi gm音色库，容量高达3 mb；提供gm音色库之外的民族乐器音色库，支持二胡、古筝、琵琶等20多种民族乐器；支持多音色和复音——最多同时支持16个音色和64复音。③ 具有多个功能端口，可支持手机振动驱动及lcd背光驱动，可用于播放音乐同步的pwm来控制七彩灯。④ 与主控端的接口可以是并行接口或者串行接口；允许芯片工作于dac输入模式，接受兼容通用串行dac数据格式的输入数据；片内集成不同输入数据的fifo；待机模式下典型工作电流小于50 μa。2.2 功能单元整个芯片由iou（i/o接口单元）、 sg（音乐合成器）、adec（adpcm解调器）、tg（时钟模块）和analog-p.htm" target="_blank" title="analog货源和pdf资料">analog（逻辑）模块组成。iou完成与外部cpu的接口，控制内部的fifo以及芯片其他功能接口;形成音乐的midi数据以及外部cpu对芯片的控制命令也是通过iou中的寄存器送出。sg模块从iou的fifo中取的midi数据，采用波表合成的方式合成音乐。adec接收经过压缩的pcm数据，根据相应的控制信号进行解码，将解码后的16位pcm码输出至sg的dsp单元。tg对输入时钟倍频以及产生内部时钟。analog-p.htm" target="_blank" title="analog货源和pdf资料">analog包括一个dac和对dac的输出信号进行低通滤波以及功率放大的amp。c520芯片内部结构如图1所示。3 应用3.1 典型电路控制cpu选用三星公司的32位risc芯片s3c4510b。该芯片是专为嵌入式以太网应用开发的，内核为arm7tdmi，支持高代码密度的thumb指令集，适用于对价格及功耗敏感的应用场合。 欲知详情，请下载word文档 下载文档