LD3320数据手册 - 图文

info@icroute.com LD3320 数据手册 ICRoute 用声音去沟通 VUI (Voice User Interface) Web : www.icroute.com Tel ： 021-68546025 Mail: info@icroute.com 1 info@icroute.com 目录 一．简介..............................................................................3 二．功能介绍......................................................................3 三．电路说明......................................................................4 四．管脚说明......................................................................6 附录A 封装外观...............................................................9 附录B 辅助电路..............................................................12 2 info@icroute.com 一．简介 LD3320芯片是一款“语音识别语音识别”语音识别”专用芯片。该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括AD、DA转换器、麦克风接口、声音输出接口等。本芯片在设计上注重节能与高效，不需要外接任何的辅助芯片如Flash、RAM等，直接集成在现有的产品中即可以实现语音识别/声控/人机对话功能。并且，识别的关键词语列表是可以任意动态编辑的。 二．功能介绍 主要特征有： ?? 通过快速而稳定的优化算法，完成非特定人语音识别非特定人语音识别。不需要用户事先非特定人语音识别训练和录音，识别准确率95%。 ?? 不需要外接任何辅助的Flash芯片，RAM芯片和AD芯片，就可以完成语音识别功能。真正提供了单芯片语音识别单芯片语音识别解决方案。 单芯片语音识别?? 每次识别最多可以设置50项候选识别句，项候选识别句每个识别句可以是单字，词组或短句，长度为不超过10个汉字或者79个字节的拼音串个字节的拼音串。另一方面，识别句内容可以动态编辑修改动态编辑修改, 因此可由一个系统支持多种场景一个系统支持多种场景。 动态编辑修改一个系统支持多种场景?? 芯片内部已经准备了16位A/D转换器、16位D/A转换器和功放电路，麦克风、立体声耳机和单声道喇叭可以很方便地和芯片管脚连接。立体声耳机接口的输出功率为20mW，而喇叭接口的输出功率为550mW，能产生清晰响亮的声音。 ?? 支持并行和串行接口，串行方式可以简化与其他模块的连接。 ?? 可设置为休眠状态，而且可以方便地激活。 ?? 支持MP3播放功能，无需外围辅助器件，主控MCU将MP3数据依次送入LD3320芯片内部就可以从芯片的相应 PIN输出声音。产品设计可以选择从立体声的耳机或者单声道喇叭来获得声音输出。支持MPEG1(ISO/IEC11172-3), MPEG2(ISO/IEC13818-3) 和MPEG 2.5 layer 3等格式。 ?? 工作供电为3.3V，如果用于便携式系统，使用3节AA电池就可以满足 3 info@icroute.com 供电需要。 三．电路说明 以下为内部电路的简单逻辑图。 详细说明如下： ?? 电压要求 压要求VDD 数字电路用电源输入 VDDIO VDDA 3.0 V – 3.3 V 1.65 V – VDD 3.0 V – 4.0 V 数字I/O电路用电源输入 模拟电路用电源输入 建议用户可以用统一的3.3v电压输入以简化设计。数字电压和模拟电压进行隔离可以使得芯片有更好的效果。 4 info@icroute.com ?? 时钟（时钟（Clock）Clock） 芯片必须连接外部时钟，可接受的频率范围是2—34MHz；而芯片内部还有PLL频率合成器，可产生特定的频率供内部模块使用。 ?? 复位 复位对芯片的复位信号（RSTB*）必须在VDD/VDDA/VDDIO都稳定后进行。无论芯片正在进行何种运算，复位信号都可以使它恢复初始状态，并使各寄存器复位。如果没有后续的指令（对寄存器的设置），复位后芯片将进入休眠状态。此后，一个CSB*信号就可以重新激活芯片进入工作状态。 ?? 并行接口 并行接口本芯片可通过并行方式和外部主CPU连接，此时使用8根数据线（P0-P7），RDB*, CS*， A0）， 以及一个中断返回信号（INTB*）。 4个控制信号（WRB*, ?? 串行接口 串行接口串行接口通过SPI协议和外部主CPU连接，首先要将MD接高电平，而将（SPIS*）接地。此时只使用4个管脚：片选（SCS*）、SPI时钟（SDCK）、SPI输入(SDI)和SPI输出（SDO）。 ?? 寄存器 寄存器对芯片的设置和命令，包括传送数据和接受数据，都是通过对寄存器的操作来完成的。例如进行语音识别时，设置识别的关键词语列表，设定芯片的识别模式，识别完成后获得识别结果都是通过读/写寄存器来完成。播放声音时，就是将MP3格式的数据循环放入FIFO对应的寄存器。（识别结果是通过寄存器返回识别出的关键词语在关键词语列表中的排列序号Index数值，该Index数值是在设置关键词语列表时指定） ?? 喇叭音量的外部控制 喇叭音量的外部控制除了特定寄存器来控制音量以外，芯片外部的电路可以控制喇叭的音量增益。使用的是EP1、EP2、EP3对应的管脚。 详见附录附录B。 5

info@icroute.com 四．管脚说明 管脚编号 管脚编号 名称 IO方向 方向 AD分类 分类 说明 说明 1, 32 VDDIO - - 数字I/O电路用电源输入 (Reaserved) 2 - - (根据电路原理图连接上拉电阻) (Reaserved) 3 - - (根据电路原理图连接上拉电阻) (Reaserved) 4 - - (根据电路原理图连接上拉电阻) (Reaserved) 5 - - (根据电路原理图连接上拉电阻) (Reaserved) 6 - - (可以悬空) 7 VDD - D 数字逻辑电路用电源 8, 33 GNDD - D IO和数字电路用接地 9, 10 MIC[P, N] I A 麦克风输入（正负端） 11 MONO I A 单声道LineIn输入 12 MBS - A 麦克风偏置 13, 14 LIN[L, R] I A 立体声LineIn（左右端） 15, 16 HPO[L, R] O A 耳机输出（左右端） 17 GNDA - A 模拟电路用接地 18 VREF - A 声音信号参考电压 19, 23 VDDA - A 模拟信号用电源 20 EQ1 O A 喇叭音量外部控制1 21 EQ2 I A 喇叭音量外部控制2 22 EQ3 O A 喇叭音量外部控制3 24 GNDA - A 模拟电路用接地 25, 26 SPO[N, P] O A 喇叭输出 27, 28 LOUT[L, R] O A LineOut输出 (Reaserved) 29 - - (参考附录B.4 的说明) (Reaserved) 30 - - (参考附录B.4 的说明) 31 CLK I D 时钟输入2—34(MHz) 34 P7 I/O D 并行口（第7位） 35 P6 I/O D 并行口（第6位） 36 P5 I/O D 并行口（第5位） 37 P4 I/O D 并行口（第4位） 38 P3 I/O D 并行口（第3位） 39 P2/SDCK I/O D 并行口（第2位）， 共用 SPI时钟 40 P1/SDO I/O D 并行口（第1位）， 共用 SPI输出 41 P0/SDI I/O D 并行口（第0位）， 6 info@icroute.com 42 43 44 WRB*/SPIS* I I I D D D CSB*/SCS* A0 45 46 47 48 共48个 RDB* MD RSTB* INTB* I I I O D D D D 共用 SPI输入 写允许（低电平有效）， 共用SPI允许（低电平有效） 并行方式片选信号， 共用SPI片选信号 地址或数据选择。 在WRB*有效时，高电平表示P0~P7是地址，而低电平表示P0~P7是数据。 读允许（低电平有效） 0：并行工作方式 1：串行工作方式（SPI协议） 复位信号（低电平有效） 中断输出信号（低电平有效） 说明： IO方向： I表示输入； O表示输出。 AD分类： A表示模拟信号； D表示数字信号。 7 info@icroute.com 管脚分布如下图： WRB*/SPIS*CSB*/SCS*P2/SDCKP1/SDORSTB*47P0/SDIINTB*48RDB*45MD46A044P3P4434241403938373635343332VDDIO(Reserved)(Reserved)(Reserved)(Reserved)(Reserved)VDDGNDDMICPMICNMONOMBS123456789101112131417161915182122202423P5P6P7GNDDVDDIOCLK(Reserved)(Reserved)LOUTRLOUTLSPOPSPONLD332031302928272625EQ2EQ1LINLEQ3VDDALINRHPORGNDAGNDAHPOLVREFVDDA 8 info@icroute.com 附录A 封装外观 芯片采用48脚QFN塑料封装，大小约为7*7*0.85毫米，体积小巧，管脚排列合理。下图为封装正面的实际图像。 详细尺寸说明如下：芯片管脚间距 0.5mm 9 info@icroute.com 10

info@icroute.com 11 info@icroute.com 附录B 辅助电路 1. 喇叭音量的外部控制 外部电路可以改变喇叭的音量，例如下图中电阻R6和R2的阻值分别为33K和15K，那么33/15=2.2，声音被放大了约2倍。而如果给R6接入可变电阻，就可以手动调节音量了。 建议用户采用类似图B-1结构的电路。 2. 麦克风偏置的辅助电路 管脚12（MBS）是麦克风偏置，需要接一个RC电路，保证能输出一个浮动电压给麦克风。建议用户采用类似图B-2结构的电路。 3. 正确焊接上拉电阻辅助系统稳定工作 图B-2麦克风增益的辅助电路 图B-1喇叭音量的外部控制 “LD3320测试板原理图”给出了建议的上拉电阻，包括P0~P7, MD,RDB,CSB,INTB等控制管脚接了1k/10k的上拉电阻，建议设计者也尽量焊接上拉电阻，保证芯片控制端口的信号稳定，辅助系统稳定工作。 芯片模拟信号的管脚需要正确地焊接辅助电路 4. “LD3320测试板原理图”给出了芯片模拟信号管脚的外围辅助电路，包括Audio Input；Audio Output；EQ1/EQ2/EQ3喇叭音量的外部控制电路；模拟电源的辅助电路等等。请设计者一定根据“LD3320测试版原理图”给出的电容/电阻器件来正确地焊接这些辅助电路，以保证芯片的模拟模块可以正常地工作。 5. 芯片管脚29，管脚30的说明 芯片管脚29和管脚30，在芯片重启复位（RSTB*）后，会稳定输出一 12 info@icroute.com 个低电压。开发者可以在这两个管脚上连接LED，作为芯片的上电指示（如“LD3320测试板原理图”所示的连接）。也可以直接将这两个管脚悬空。 13

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