LD3320数据手册

[e-mail]1LD3320数据手册ICRoute用声音去沟通VUI(VoiceUserInterface)Web:：021-68546025Mail:[e-mail]@icroute.com2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........[e-mail]3一．简介LD3320芯片是一款“语音识别”专用芯片，由ICRoute公司设计生产。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。（其他各种技术资料请至阅读和下载）二．功能介绍主要特征有：通过ICRoute公司特有的快速而稳定的优化算法，完成非特定人语音识别。不需要用户事先训练和录音，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解决方案。每次识别最多可以设置50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。另一方面，识别句内容可以动态编辑修改,因此可由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MPEG2.5layer3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[e-mail]4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VDD数字电路用电源输入3.0V–3.3VVDDIO数字I/O电路用电源输入1.65V–VDDVDDA模拟电路用电源输入3.0V–4.0V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。芯片管脚输入电压范围：高电压（逻辑“1”）:0.7*VDDIO~VDDIO低电压（逻辑“0”）：0~0.3*VDDIO因此，开发者需要保证自己使用的主控MCU同样工作在3.3v，保证主控MCU向LD3320的管脚输出的高电压不超过3.3V。[e-mail]5时钟（Clock）芯片必须连接外部时钟，可接受的频率范围是4—48MHz；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），4个控制信号（WRB*,RDB*,CS*，A0），以及一个中断返回信号（INTB*）。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B。快速开发和评估验证为了方便开发者对于LD3320芯片进行快速开发和评估验证，ICRoute提供了开发板和模块。开发者可以参考官网上的“B-LD3320开发板”和“M-LD3320模块”进行快速开发和验证。[e-mail]6四．管脚说明管脚编号名称IO方向AD分类说明1,32VDDIO--数字I/O电路用电源输入2(Reaserved)--(根据电路原理图连接上拉电阻)3(Reaserved)--(根据电路原理图连接上拉电阻)4(Reaserved)--(根据电路原理图连接上拉电阻)5(Reaserved)--(根据电路原理图连接上拉电阻)6(Reaserved)--(可以悬空)7VDD-D数字逻辑电路用电源8,33GNDD-DIO和数字电路用接地9,10MIC[P,N]IA麦克风输入（正负端）11MONOIA单声道LineIn输入12MBS-A麦克风偏置13,14LIN[L,R]IA立体声LineIn（左右端）15,16HPO[L,R]OA耳机输出（左右端）17GNDA-A模拟电路用接地18VREF-A声音信号参考电压19,23VDDA-A模拟信号用电源20EQ1OA喇叭音量外部控制121EQ2IA喇叭音量外部控制222EQ3OA喇叭音量外部控制324GNDA-A模拟电路用接地25,26SPO[N,P]OA喇叭输出27,28LOUT[L,R]OALineOut输出29(Reaserved)--(参考附录B.4的说明)30(Reaserved)--(参考附录B.4的说明)31CLKID时钟输入4—48(MHz)34P7I/OD并行口（第7位）连接上拉电阻35P6I/OD并行口（第6位）连接上拉电阻36P5I/OD并行口（第5位）连接上拉电阻37P4I/OD并行口（第4位）连接上拉电阻38P3I/OD并行口（第3位）连接上拉电阻39P2/SDCKI/OD并行口（第2位），共用SPI时钟连接上拉电阻40P1/SDOI/OD并行口（第1位），共用SPI输出[e-mail]7连接上拉电阻41P0/SDII/OD并行口（第0位），共用SPI输入连接上拉电阻42WRB*/SPIS*ID写允许（低电平有效），共用SPI允许（低电平有效）连接上拉电阻43CSB*/SCS*ID并行方式片选信号，共用SPI片选信号连接上拉电阻44A0ID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。连接上拉电阻45RDB*ID读允许（低电平有效）连接上拉电阻46MDID0：并行工作方式1：串行工作方式（SPI协议）连接上拉电阻47RSTB*ID复位信号（低电平有效）连接上拉电阻48INTB*OD中断输出信号（低电平有效）连接上拉电阻共48个说明：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。（更多技术资料请到阅读和下载）[e-mail]8管脚分布如下图：43745465913101112867123474814171615191841403938424443GNDAHPORLINRHPOLLINLVDDAVREFGNDAEQ3VDDAEQ2EQ1A0RDB*MDINTB*RSTB*VDDIOP2/SDCKP1/SDOWRB*/SPIS*P0/SDICSB*/SCS*P3VDDIOGNDDVDDMONOMICNMICPMBSP4GNDDP6P5CLKP7LOUTRSPONSPOPLOUTL2221202423333228272625293130363534LD3320(Reserved)(Reserved)(Reserved)(Reserved)(Reserved)(Reserved)(Reserved)[e-mail]9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[e-mail][e-mail][e-mail]12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。图B-1喇叭音量的外部控制图B-2麦克风增益的辅助电路3.正确焊接上拉电阻辅助系统稳定工作“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，WRB，RSTB，A0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。4.芯片模拟信号的管脚需要正确地焊接辅助电路“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AudioInput；AudioOutput；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[e-mail]13芯片管脚29和管脚30，在芯片重启复位（RSTB*）后，会稳定输出一个低电压。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。（更多技术资料请到阅读和下载）