瑞萨RA4M1 MCU在数字音频广播的应用

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cathy 发布于:周二, 03/15/2022 - 15:15 ,关键词:

简 介

瑞萨电子RA4M1微控制器(MCU)为适用于HMI的32位微控制器,带有48MHz Arm® Cortex®-M4以及LCD控制器和电容式触控功能,其中100Pin MCU型号如R7FA4M1AB3CFP,封装为LQFP-100,支持全速USB 2.0、一路SSIE、SPI/I2C等多主机接口,外围资源功能非常丰富。

我们利用USB2.0和SPI接口再加上一个Codec设备(Analog/digital radio receiver IC),就可以实现I2S数字音频信号的传输、接收和转换功能,该功能可以应用在DAB(Digital Audio Broadcasting)等产品开发过程中。

实现DAB产品功能的框图举例如下

“瑞萨RA4M1

主要内容

100Pin的R7FA4M1AB3CFP支持全速USB 2.0模块,并且支持如下USB外设定义,如PCDC(USB Peripheral Communications Device)、PHID(USB Peripheral Human Interface Device)、PMSC(USB Peripheral Mass Storage Class)、PVND(USB Peripheral Vendor)、还支持USB composite模式(PCDC+PMSC、PCDC+PHID、PHID+PMSC、PCDC+PCDC),USB composite模式可以用于USB双路通信功能选择,如一路可以用于数据传输,另外一路可以用于命令发送和从机信号反馈,反馈信息可以是一些图片信息,错误标记警告信息等。

关于USB2.0功能模块的使用,瑞萨RA系列可以直接使用FSP Stacks生成底层USB驱动代码,如下图所示为e² studio配置USB composite的PCDC+PCDC功能模块示意图:

“瑞萨RA4M1

DAB产品的USB2.0传输接口就可以采用这种复合模式PCDC+PCDC的通信方法,上图中有一路PCDC还开启了DMA传输功能,可以降低MCU的运行负载。我们可以选择使用RA4M1的USB2.0复合模式中的一路PCDC接收USB主机发送过来的广播FM/AM调台指令,指令经过RA4M1内部转化后,通过外部SPI总线输出,控制Codec设备选择相对应的广播FM/AM频道,Codec设备搜索到该频道后,通过自己的SPI接口将该频道的图片信息、反馈信息等发送给RA4M1,RA4M1再将这些内容通过已选择的PCDC通道转发给USB主机,主机再对接收到的图片和反馈信息进行解析和屏幕显示。

R7FA4M1AB3CFP还有一路SSIE(Serial Sound Interface Enhanced)即I2S,Codec设备接收到USB主机选择的相应频道的模拟音频信号后,将模拟信号转换为I2S数字音频信号传输给RA4M1,RA4M1再将数字信号转换为USB2.0数据通过另外一路PCDC发送给USB主机,最后由主机对接收到的USB数据进行解析,再输出高清的数字音频广播信号。

DAB产品可以实现将接收到的不同频率的收音信号转换为数字信号传输给USB主机,并将收音功能集成在USB主机中,USB主机集成FM/AM电台播放的功能。

结论

上述DAB产品功能应用可以集成在USB主机中也可以单独设计成USB外设,该功能可以应用在跨区域的产品设计中,例如集成在不支持相应广播频段播放的地区设备中或者直接连接在不支持广播播放的USB主机上,用于扩展频段或增加产品的FM/AM广播播放功能。

上文主要介绍了RA4M1在DAB产品上的应用案例,主要涉及到了RA4M1的I2S、SPI和USB2.0的外围功能模块,需要大家注意的是,RA4M1同时还支持LCD控制器和电容式触摸功能,如果利用这两个功能再结合上述DAB产品应用,开发一个带LCD屏和触摸功能的高端DAB产品,也将是一个不错的选择。

来源:瑞萨MCU小百科
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