CC8520:面向无线数字音频传输的2.4 GHz射频SoC
CC8520是一款专为无线数字音频传输设计的射频系统级芯片(SoC),集成于TI的PurePath™无线平台之中。该设备在低功耗和高性能之间实现了良好平衡,适用于高品质无线音频场景。
核心特性
音频协议集成
- 支持CD级未压缩音频传输
- 采用自适应跳频技术提升通信稳定性
- 配备前向纠错(FEC)机制以增强抗干扰能力
- 音频缓冲与重传功能确保数据完整性
- 具备错误隐藏机制,优化音频体验
- 支持可选的高质量音频压缩算法,降低功耗
外部系统兼容性
- 通过I2S和I2C接口与TI的音频编解码器、DAC/ADC及数字音频放大器无缝对接
- 提供多种HID功能,如电源控制、绑定、音量调节和通道切换,并支持I/O引脚映射
- 采用符合RoHS标准的6mm x 6mm QFN-40封装
射频性能
- 最高5 Mbps无线数据传输速率
- 采用高效带宽调制格式
- 链路预算优化,输出功率最高可达+3.5 dBm,接收灵敏度为-83 dBm
- 可配合CC2590增程器使用,输出功率达+11 dBm,灵敏度达-86 dBm
- 符合全球射频法规,包括ETSI EN 300 328(欧洲)、FCC CFR 47 Part 15(美国)和ARIB STD-T66(日本)
数字音频接口支持
- 支持I2S音频接口,采样率涵盖32、40.275、44.1和48 kHz
- 音频通道数量可设为1或2,字宽支持16位
- 音频延迟控制在20毫秒以内
- 配备数据侧通道,支持与主机控制器的数据交互
开发工具支持
- 基于PC的PurePath™无线配置器(PPW配置器)
- 用户指南与开发套件CC85XXDK
- 无需额外软件开发即可进行系统调试
典型应用场景
产品概述
PurePath™无线平台通过CC8520实现了低成本、低功耗的无线数字音频传输方案。该芯片内置完整的无线音频协议,可控制多种TI音频外围设备。
通过多模式共存机制,CC8520能够有效规避2.4 GHz频段中其他无线系统(如Wi-Fi)的干扰。该设备支持双音频通道,是TI在该平台中推出的首款产品。
CC8520可独立运行,也可与外部MCU配合使用。主机可通过SPI接口控制其部分功能,并与TI的音频IC和DSP设备进行无缝通信。
系统架构说明
CC8520工作于2.4 GHz ISM频段,专为数字音频无线传输优化。其设计支持自主运行,也可由外部控制器部分管理。
在启动前,设备需加载由PPW配置器生成的固件镜像。配置信息可烧录至片上闪存,或在量产阶段完成。配置文件中包含设备角色、音频通道数量、HID功能和兼容设备列表等关键信息。
若设备配置为从机,其将自动搜索可用网络;若设为主机,将创建新的音频网络。一旦网络建立,音频传输即自动开始,设备将根据预设配置连接兼容的音频模块。
兼容音频设备列表
音频编解码器与放大器
- AIC3101:低功耗立体声编解码器,含6路输入/输出,内置扬声器与耳机放大器
- AIC3104:支持6路输入/输出的高保真立体声编解码器
- ADC3101:92 dB信噪比立体声ADC,支持数字麦克风接口
- AIC3204:基于PowerTune™技术的超低功耗编解码器
数字音频接口设备
- DIR9001:96 kHz、24位SPDIF接收器
- DIT4096:96 kHz数字音频发射器
- 通用DSP:支持数字音频处理
支持设备的完整列表可通过PPW配置器查阅。
其他兼容设备
CC8520还支持各类基于I2S接口的音频设备,包括TI系列DSP,前提是其接口参数符合规范。
网络拓扑与命名
CC8520网络由一个协议主设备(PM)和一个或两个协议从设备(PS)构成。PM负责生成音频参考时钟并管理网络连接,而PS则根据接收到的数据重构时钟信号。
音频数据可从PM向PS传输,也可通过未来固件版本实现双向传输。设备可同时承担接收器和发送器的角色。
网络中设有数据侧通道(DSC),用于PM与PS之间的双向通信,支持主机与设备间的数据交换。其典型速率可达30 kbps。
图2:不同固件版本支持的CC8520网络拓扑结构(黄色箭头表示音频传输,蓝色箭头表示数据侧通道,PM为主设备,PS为从设备)
共存机制与音频压缩
CC8520采用自适应跳频技术,以提高在拥挤2.4 GHz频段中的共存能力,同时增强多路径环境下的信号稳定性。
接收端使用缓存和重传机制确保音频完整性,若链路质量下降,音频将自动静音,直至信号恢复。
系统内置前向纠错机制,将数据包拆分为多个片段,提高抗干扰能力。同时,支持可选的高质量音频压缩,降低数据传输量,提升传输效率。
音频接口规范
CC8520音频接口符合I2S标准,支持最多2个音频通道。接口时钟可由内部PLL生成或由外部设备提供。
接口包含两个数据引脚,支持输入/输出配置。字宽支持16至24位,但音频传输固定使用16位格式。
人机交互(HID)功能
CC8520可支持多种HID功能,无需依赖外部MCU。可远程控制如电源开关、设备绑定、音量调节等操作。
- 电源控制(开启/关闭设备)
- 网络绑定(设备配对)
- 音量控制(本地管理)
- 状态LED指示射频连接状态
所有HID功能均可在PPW配置器中设定,并映射至对应I/O引脚。
外部主机接口(EHIF)与数据侧通道
外部主机接口(EHIF)允许微控制器对CC8520进行控制与状态查询,也可通过数据侧通道与其他设备通信。
该接口基于SPI协议,由外部主机担任主机端,CC8520作为从机。数据侧通道支持双向通信,适用于音频、I/O和RF测试功能。
数据侧通道在主设备与从设备间建立可靠连接,最大支持30 kbps传输速率,但不设最低吞吐量限制。