智拓宏图
ZHITUO HONGTU
解决方案
SOLUTION
语音芯片通信口转换
来源:
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作者:zthttx
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发布时间: 2018-05-14
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智能手机音频口通讯芯片
一．功能简介芯片主要利用手机的音频接口，实现手机与设备之间的双向通信。主要应用在手机刷卡器，语音密码钥匙，以及相关的设备间通信。也可用于音频通信转串口，SPI，IIC等数据通信接口。其优点是低成本，编码芯片成本低，外围电路简单，手机的3.5mm通信接口广泛，利用手机的网络进行设备的网络通信。模块具有自适应OMTP标准以及CTIA标准耳机接口的手机。通信稳定，手机适配性较好，用户开发周期短。
二. 应用
- 手机刷卡器
- 手机扩展检测如智能手机甲醛检测等
- 智能手机语音密码钥匙
调制方式：频率调制
编码方式：主要采用方波的脉宽编码，0为宽，1为窄，通过信号的宽窄变化将数据流以二进制方式进行发送。
校验方式：每四位采用一位偶校验。
通信速率：手机端采用44100采样率，10个点为窄，20个点为宽，每个点持续时间22.7us，每字节8位+2位校验位。理论通信速率2205 bit/s。有效通信速率250字节/每秒。
应用环境：Android系统手机，IOS系统手机。
其他功能：芯片内部集成12位ADC，SPI，IIC，uart以及7816智能卡通信等应用功能。
四．信号编码
通信的编码信号波形如下：
Bit=1的波形
Bit=0的波形
时间常数T为1/2位持续时间，本设计中采用的是T=225us。
信号中将一个字节8位数据拆分成高低4位数据进行发送，并在每4位后面增加1位偶校验位，低位在前，高位在后。例如字节数据为0X23，即0B00100011，拆分后，0B0010与0B0011，增加校验后0B00010与0B10011，则发送波形如下：
信号中将一个字节8位数据拆分成高低4位数据进行发送，并在每4位后面增加1位偶校验位，低位在前，高位在后。例如字节数据为0X23，即0B00100011，拆分后，0B0010与0B0011，增加校验后0B00010与0B10011，则发送波形如下：
0X23发送波形
上面内容是以0x23为例进行说明，数据的发送与接收的波形完全相同。
为了方便数据收发的编解码过程，实际采用查表法来完成相应的校验过程，对应的数据码表为：
解码数据码表：Table_decode[16]=
{0x10,0x01,0x02,0x13,0x04,0x15,0x16,0x07,0x08,0x19,0x1a,0x0b,0x1c,0x0d,0x0e,0x1f};
编码数据码表：Table_encode[16]=
{0x10,0x01,0x02,0x13,0x04,0x15,0x16,0x07, 0x08,0x19,0x1a,0x0b,0x1c,0x0d,0x0e,0x1f};
五．数据协议
数据通信协议的基本格式：
帧头1字节，数据长度1字节，帧尾1字节，LRC校验1字节。
现使用在音频刷卡其中的数据格式定义为：
设备到终端数据格式：
终端到设备数据格式：
六．设备连接
目前国际上通用的手机耳机接口标准有两个，一个是OMTP的标准，一个是CTIA的标准。一般来讲，国际厂商大部分使用的是CTIA标准，如美国、香港和其他国际市场的iPhone耳机，而国内的行货产品则需要支持OMTP标准。
根据不同的手机类型，将设备的物理接口通过电路的设计实现自适应切换，即切换麦克风与地线的顺序位置,实现有效的数据通信。
七．典型应用框图
手机通过3.5mm音频接口与模块相连接，有音频编解码芯片完成音频信号的编解码，实现数据到串口等其他接口的转换。音频解码芯片内部集成12位AD以及智能卡7816接口，可根据用户需求定制相应的功能，开启相应的功能模块。
八．兼容手机
九．主要技术参数
工作电压：1.8V～3.6V
工作温度范围：-40℃～85℃
十．芯片封装
为了方便数据收发的编解码过程，实际采用查表法来完成相应的校验过程，对应的数据码表为：
解码数据码表：Table_decode[16]=
{0x10,0x01,0x02,0x13,0x04,0x15,0x16,0x07,0x08,0x19,0x1a,0x0b,0x1c,0x0d,0x0e,0x1f};
编码数据码表：Table_encode[16]=
{0x10,0x01,0x02,0x13,0x04,0x15,0x16,0x07, 0x08,0x19,0x1a,0x0b,0x1c,0x0d,0x0e,0x1f};
五．数据协议
数据通信协议的基本格式：
帧头1字节，数据长度1字节，帧尾1字节，LRC校验1字节。
现使用在音频刷卡其中的数据格式定义为：
设备到终端数据格式：
|
帧头 |
数据长度 |
数据域 |
帧尾 |
LRC校验 |
|
AA |
XX |
N(0-250) |
EE |
XX |
终端到设备数据格式：
|
帧头 |
数据长度 |
数据域 |
帧尾 |
LRC校验 |
| BB |
XX |
N(0-250) |
AA |
XX |
六．设备连接
目前国际上通用的手机耳机接口标准有两个，一个是OMTP的标准，一个是CTIA的标准。一般来讲，国际厂商大部分使用的是CTIA标准，如美国、香港和其他国际市场的iPhone耳机，而国内的行货产品则需要支持OMTP标准。
根据不同的手机类型，将设备的物理接口通过电路的设计实现自适应切换，即切换麦克风与地线的顺序位置,实现有效的数据通信。
七．典型应用框图
手机通过3.5mm音频接口与模块相连接，有音频编解码芯片完成音频信号的编解码，实现数据到串口等其他接口的转换。音频解码芯片内部集成12位AD以及智能卡7816接口，可根据用户需求定制相应的功能，开启相应的功能模块。
八．兼容手机
九．主要技术参数
工作电压：1.8V～3.6V
工作温度范围：-40℃～85℃
十．芯片封装
|
|
型号 |
描述 |
封装 |
包装 |
ROHS |
|
Ver 1.1 |
TZDSA8125 |
智能手机音频通讯编解码芯片 |
QFN-28 4×4mm |
|
Y |
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无
