探索CC85xx系列：2.4 GHz無(wú)線數(shù)字音頻的理想之選

在當(dāng)今數(shù)字化的時(shí)代，無(wú)線數(shù)字音頻技術(shù)正以前所未有的速度發(fā)展。而德州儀器（TI）的CC8520、CC8521、CC8530和CC8531這幾款2.4 GHz RF SoC，無(wú)疑是無(wú)線數(shù)字音頻領(lǐng)域的佼佼者。今天，我們就來(lái)深入了解一下這些芯片的特點(diǎn)、應(yīng)用以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

文件下載：cc8520.pdf

應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

CC85xx系列芯片適用于多種無(wú)線數(shù)字音頻應(yīng)用場(chǎng)景，并且能夠滿足全球范圍內(nèi)的射頻法規(guī)要求，如歐洲的ETSI EN 300 328和EN 300 440 class 2、美國(guó)的FCC CFR47 Part 15以及日本的ARIB STD - T66。具體應(yīng)用包括：

• 無(wú)線高品質(zhì)數(shù)字音頻傳輸：實(shí)現(xiàn)無(wú)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)音頻鏈接，為用戶帶來(lái)高質(zhì)量的音頻體驗(yàn)。
• 無(wú)線音頻設(shè)備：如無(wú)線（USB）耳機(jī)、頭戴式耳機(jī)、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)以及無(wú)線2.1聲道揚(yáng)聲器系統(tǒng)等。其中，CC852x支持最多2個(gè)聲道，CC853x支持最多4個(gè)聲道，而CC85x1則支持USB接口。

出色的特性

音頻協(xié)議與質(zhì)量

• 內(nèi)置音頻協(xié)議：能夠?qū)崿F(xiàn)CD質(zhì)量的未壓縮音頻傳輸，通過(guò)多種技術(shù)確保了出色的魯棒性和共存性。
• 低音頻延遲：音頻延遲可低至10.7 ms，為用戶提供流暢的音頻體驗(yàn)。
• 數(shù)據(jù)側(cè)信道：允許在音頻傳輸?shù)耐瑫r(shí)，在外部主機(jī)處理器之間傳輸數(shù)據(jù)。

先進(jìn)的技術(shù)手段

• 自適應(yīng)頻率跳變（AFH）：通過(guò)不斷改變工作頻率，有效避免干擾，提高通信的穩(wěn)定性。
• 前向糾錯(cuò)（FEC）：在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，能夠檢測(cè)并糾正錯(cuò)誤，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
• 緩沖和重傳機(jī)制：確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸，減少丟包現(xiàn)象。
• 錯(cuò)誤隱藏技術(shù)：當(dāng)出現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，能夠通過(guò)算法進(jìn)行隱藏，減少對(duì)音頻質(zhì)量的影響。

USB功能

• 全速USB音頻設(shè)備：支持USB基本音頻設(shè)備類，包括HT1、HS1和MT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（耳機(jī)、頭戴式耳機(jī)和麥克風(fēng)）。
• 基本USB HID設(shè)備類支持：可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、鼠標(biāo)和鍵盤等功能。

靈活的操作模式

• 自主運(yùn)行：在自主模式下使用時(shí)，無(wú)需進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，降低了開(kāi)發(fā)難度和成本。
• 外部系統(tǒng)控制：也可以由外部主機(jī)MCU進(jìn)行控制，提供了更大的靈活性。能夠無(wú)縫連接和控制外部音頻編解碼器、DAC/ADC和數(shù)字音頻放大器，同時(shí)可以將HID功能（如電源控制、配對(duì)、音量控制、音頻通道選擇等）映射到I/O端口。

硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

電氣特性

• 電源要求：不同型號(hào)的芯片對(duì)電源電壓有不同的要求。CC8520/CC8530的工作電源電壓范圍為2.0 - 3.6 V，而CC8521/CC8531的工作電源電壓范圍為3.0 - 3.6 V。當(dāng)CC8521和CC8531使用USB電源時(shí)，需要使用LDO來(lái)滿足電源要求。
• 電流消耗：在不同的工作狀態(tài)下，芯片的電流消耗也有所不同。例如，在耳機(jī)主模式下，CC85xx的平均電流約為29 mA；在耳機(jī)從模式下，平均電流約為25 mA。

RF特性

• 數(shù)據(jù)速率與調(diào)制格式：支持5 Mbps或2 Mbps的空中數(shù)據(jù)速率，采用帶寬高效的調(diào)制格式。
• 輸出功率與靈敏度：可編程輸出功率最高可達(dá) +3.5 dBm，靈敏度為 -83/-86 dBm。并且能夠無(wú)縫支持CC2590射頻范圍擴(kuò)展器，擴(kuò)展器的輸出功率為 +11 dBm，靈敏度為 -87 dBm。

引腳配置

CC85xx采用6mm x 6mm QFN - 40封裝，引腳配置豐富，涵蓋了電源、數(shù)字I/O、RF、音頻接口等多種功能。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求合理連接引腳。

開(kāi)發(fā)工具支持

為了方便工程師進(jìn)行開(kāi)發(fā)，德州儀器提供了一系列的開(kāi)發(fā)工具：

• PurePath? Wireless Configurator：基于PC的配置工具，用于對(duì)CC85xx進(jìn)行配置。
• CC85xx Family User Guide：詳細(xì)介紹了CC85xx系列芯片的使用方法和技術(shù)細(xì)節(jié)。
• CC85XXDK音頻開(kāi)發(fā)套件：幫助工程師快速搭建音頻開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
• CC85XXDK - HEADSET開(kāi)發(fā)套件：專門用于耳機(jī)開(kāi)發(fā)的套件。

總結(jié)

CC8520、CC8521、CC8530和CC8531這幾款芯片憑借其出色的性能、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域以及豐富的開(kāi)發(fā)工具支持，為無(wú)線數(shù)字音頻設(shè)計(jì)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。無(wú)論是對(duì)于初學(xué)者還是有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)說(shuō)，都值得深入研究和嘗試。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇芯片型號(hào)，并注意硬件設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，以確保設(shè)計(jì)的成功。大家在使用這些芯片的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么有趣的問(wèn)題或者獨(dú)特的解決方案呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。