MA2400-P2语音编解码芯片用户手册
版本号：V1.05文件号：MDV_A_006修订时间：2014-07-08
1特性(Features)?高性能静态CMOS工艺。?单电压供电，2.0V~3.6V。?工作频率72MHz，输入时钟频率8MHz。?单芯片编解码解决方案，无需外挂存储器。?内置ADC、DAC、放大器、滤波器，无需外接CODEC。
?通过标准UART与MCU相连，实现全双工通信，接口简单。?低功耗设计，自动休眠模式。?48-PINLQFP封装。?工作温度-40℃～85℃2简介(Introduction)2.1描述(Description)
MA2400-P2是一款基于MELP算法的多码率语音编解码芯片。MELP算法结合了二元激励、码激励和多带激励的优点，将短时语音划分为若干子带，在每个子带中分别进行清浊音判决。在合成端，采用周期性脉冲和随机噪声的混合序列去激励语音合成滤波器，能在较低的码率下（2400bps）得到较高质量的再生语音。MA2400-P2内置片内FLASH和RAM，可单芯片实现语音的实时编解码，无需外挂存储器，降低了用户系统设计的复杂性。MA2400-P2内置ADC、DAC、
模拟放大器和滤波器，不需要外接CODEC，可直接外接麦克风和耳机（喇叭），实现真正的单芯片语音编解码解决方案。MA2400-P2采用UART接口与MCU连接，用户可通过UART接口实现语音编码数据的读出和写入，且这个过程是异步、全双工的。MA2400-P2采用LQFP48封装，支持低功耗和休眠模式。2.2应用(Application)
?水声通信?移动通信?卫星通信?保密通信?短波通信?嵌入式语音存储?数字对讲系统
2.3引脚(Pinassignment)2.3.1示意图
2.3.2功能说明序号名称输入输出方式描述1VCCI电源，3.3V2NC悬空
3NC悬空4NC悬空5X1I外接8M晶体6X2I外接8M晶体7NRSTI复位，低有效8AGNDI模拟地9AVCCI模拟电源，3.3V，建议与数字电源分开
10NC悬空11NC悬空12NC悬空13NC悬空14VOUTO语音输出15OF1O外接5.4K上拉电阻到AVCC16NC悬空
17NC悬空18VINI语音输入19NC悬空20OF2O外接5.4K上拉电阻到AVCC21OF3O外接5.4K上拉电阻到AVCC22NC悬空23GNDI地
24VCCI电源，3.3V
25NC悬空26NC悬空27ENC_ENI编码器使能，高有效。（默认为使能状态，可以悬空），可以接PTT按键。28GAIN_SELI模拟输入增益选择，高电平选高增益，低电平选低增益。（默认为低增益，可以悬空，因增益可由软件协议来控制）
29VO_NVADO解码输出有效，低表示有解码输出，高表示无解码输出。可用于控制后级PA开关。可以悬空。30UART_TXOUART输出31UART_RXIUART输入32NC悬空33NC悬空
34TMSOJTAG引脚，悬空35GNDI地36VCCI电源，3.3V37TCKIJTAG引脚，悬空38TDIIJTAG引脚，悬空39TDOOJTAG引脚，悬空40TRSTIJTAG引脚，悬空
41NC悬空
42NC悬空43NC悬空44GNDI地45NC悬空46NC悬空47GNDI地48VCCI电源，3.3V
表2.1IO引脚说明3功能介绍(FunctionalOverview)3.1模块框图(BlockDiagram)
图3.1内部模块框图3.2模块描述(BlockDescription)3.2.1算法模块(Alg)实现与语音编解码算法相关的功能，是芯片的核心模块。
编码流程如下：算法模块接收从Codec模块送来的语音数据，对其进行压缩编码，然后送给MCU接口（Mcu_Inf）模块进行发送。解码流程如下：算法模块接收从MCU接口（Mcu_Inf）模块送来的数据，对其进行解码，然后送给Codec模块进行语音播放。3.2.2MCU接口模块(MCU_Inf)与外部MCU相连，用于传输编解码数据及配置数据。在编码时，MCU接口模块接收从算法模块(Alg)送来的数据，将其进行组帧，
送给外部MCU。在解码时，MCU接口模块接收外部MCU送来的语音数据帧，对其进行解帧后，送给算法模块(Alg)进行解码。在配置时，MCU接口模块接收来自外部MCU送来的配置数据帧，对其进行解帧后，进行相应设置。注：与MCU之间的通信为全双工通信，即编、解码数据及配置数据可同时传输。3.2.3Codec模块(数据转换模块)
提供模拟语音接口，可直接连外部语音输入和输出。Codec模块分为语音输入通路和语音输出通路。语音输入通路由一级放大器、二级放大器、ADC三部分构成。语音输出通路由一级放大器、DAC、低通滤波器三部分构成。
4配置(Configuration)MA2400-P2可通过软件对芯片功能进行配置，包括放大倍数（音量），串口波特率等，具体请参看软件协议。5接口(Interface)5.1MCU接口
MA2400-P2采用标准UART接口与MCU相连，接口速率可由软件来配置，默认为115200。接口引脚包括UART_TX和UART_RX。接口时序遵循标准UART时序,包含8位数据，1位停止位，无校验位，无硬流控。5.2模拟语音接口MA2400-P2提供模拟语音输入输出接口，可以直接与麦克风和耳机相连。接口引脚为VIN和VOUT。6电气特性(ElectricalSpecifications)
6.1绝对最大范围输入电压范围（VCC及AVCC）-0.3V~4.0V输出IO电压范围-0.5V~4.0V工作温度范围-40℃~85℃存储温度范围-65℃~150℃
6.2推荐工作条件最小值正常值最大值输入电压3.14V3.3V3.47V输入地0V0V0V高电平输入电压23.3V低电平输入电压0.8V高电平输出电压2.4V低电平输出电压0.4V工作温度－40℃85℃6.3电流消耗
工作模式电流正常工作30mA休眠5mA7通信协议(CommunicationProtocol)MA2400-P2与外部MCU之间通过UART接口进行通信，通信速率可通过软件设置，默认为115200。7.1帧结构
通信的帧长度固定为16字节（BYTE），帧结构如下所示：HEADER(2B)CMD_TYPE(1B)LEN(1B)PAYLOAD(11B)CHECKSUM(1B)(1)HEADER帧头，长度两字节。固定为0x4C4E。
(2)CMD_TYPE命令类型，长度为1字节。参看7.2。(3)LEN净荷（PAYLOAD）长度，长度为1字节。(4)PAYLOAD净荷数据，长度为11字节。
(5)CHECKSUM校验和，长度为1字节。将一帧中的前15个字节累加（即校验和本身除外），累加和的低8位即为校验和。默认情况下，校验不使能。7.2命令(1)WR_MODE：0x00工作模式配置命令，CMD_TYPE=0x00，LEN=11，PAYLOAD定义如下：
PAYLOAD(11B)定义BYTE0Commandmask(命令掩码)：BIT0：设置编码速率（BYTE1有效）BIT1：设置工作模式（BYTE2有效）BIT2：设置UART速率（BYTE3有效）BIT3：保留
BIT4：设置VAD（BYTE5～BYTE7有效）BIT5：使能ENCODER（BYTE8有效）BIT6：使能DECODER（BYTE9有效）BIT7：校验使能（BYTE10有效）BYTE1固定值0：即编码速率固定为2400bps其他值：无效BYTE2工作模式：
0：正常模式1：CODEC回环模式，即ADC与DAC回环，不经过算法。2：算法回环模式，编码的输出连解码的输入。用于测试算法。BYTE3MCU接口（UART）速率选择：0：115200（默认值）1：57600
2：96003：4800BYTE4保留BYTE5VAD使能：0：VADdisable（默认值）1：VADenableBYTE6～BYTE7VAD门限:
BYTE6:高8位
BYTE7:低8位BYTE8编码器使能:0：编码器disable1：编码器enable（默认值）BYTE9解码器使能：0：解码器disable1：解码器enable（默认值）
BYTE10检验使能：0：校验disable（默认值）1：校验使能(2)TR_VOICE:0x01编码语音传输命令，用于MA2400-P2与MCU之间传输已编码的语音数据。CMD_TYPE=0x01，LEN=7；PAYLOAD定义如下：
PAYLOAD(11B)定义BYTE0～6编码数据BYTE7～10保留(3)SET_VOL:0x03调节音量。LEN＝4,PAYLOAD定义如下：PAYLOAD(11B)定义
BYTE0增益类型选择掩码：BIT0：1：调整采集端模拟增益，0：不调整BIT1：1：调整采集端数字增益，0：不调整BIT2：1：调整播放端数字增益，0：不调整BIT3～BIT7：保留BYTE1模拟增益调节，0～4,增益依次增大0：0dB
1：6dB2：12dB3：18dB4：24dBBYTE2采集端数字增益调节，－128～127：0～127：放大－128～0：缩小
BYTE3播放端数字增益调节，－128～127：0～127：放大－128～0：缩小BYTE4～BYTE10Reserved
8封装尺寸(PackageInformation)
图8.1封装尺寸图9参考设计(ReferenceDesign)
图9.1参考原理图10修订历史(ChangeHistory)版本号时间备注V1.002014.3.6初始版本
V1.012014.4.10完善封装尺寸数据V1.022014.4.15一些引脚功能的调整V1.032014.5.20默认波特率修改为9600V1.042014.6.24增加修订历史；默认波特率改回115200；其他通讯协议的调整V1.052014.7.08添加引脚：ENC_EN,GAIN_SEL,VO_NVAD。
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