智拓宏图
ZHITUO HONGTU
解决方案
SOLUTION


语音芯片通信口转换
来源: | 作者:zthttx | 发布时间: 2018-05-14 | 4255 次浏览 | 分享到:
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
三.主要性能
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:



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:
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

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