入门指南
为您提供开始评估和使用此产品之前所需了解的全部信息。
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Atmel 数字音频平台：即插即用
欢迎访问 Atmel® 数字音频平台应用页面。您可以在此处找到开发音频应用所需的所有资源。
光盘的使用寿命是有限的。现在，许多人将音乐以压缩数据文件的形式分布在互联网、USB 大容量存储设备、SD 卡或 MP3 播放器以及智能手机中。
设计的数字音频系统需要兼容各种不同的音频格式和通信接口。借助 Atmel 完整的数字音频平台，您就在高品质音频系统开发领域抢得了先机。这是因为该平台开箱后即可使用 — 无论您的系统是通过 iPhone 播放音乐，还是提供一个可以让用户插入包含压缩音乐文件的拇指驱动器的 USB 端口。
数字音频平台提供的某些技术还适用于移动配件。有关详情，请访问移动配件应用页面。
打造数字音乐应用阵容
使用我们的数字音频平台，帮助您开启各种数字音乐应用开发的新旅程。除了像坞站这样显而易见的应用外，还有许多其他采用声音的系统也都可以受益于该平台。像电梯、电器和玩具，只是几个常见的例子。
适用于 iPod、iPhone 或 iPad 的数字音频坞站
如果您的产品需要通过 iPod®、iPhone® 或 iPad® 播放音乐，可以了解 Atmel Made For iPod (MFi) 平台。该平台具有以下功能：
- 流式处理来自 Apple 设备的数字音频，并将其转换为用于录放的模拟信号
- 提取封面、播放列表和歌曲信息 (ID3)，并将这些数据显示在远程 LCD 上
- 支持在 Apple 设备屏幕上显示自定义徽标
- 提供播放器的完全控制
参与了 Apple MFi 许可计划的用户可以通过该计划购买专用 Atmel MFi 评估工具包
iPad®、iPhone® 和 iPod® 是 Apple Inc. 在美国及其他国家/地区的注册商标。
解码器和录放系统
大多数坞站以及当今的车载与家庭立体音响系统都可以录放存储在像 USB 闪存驱动器和 SD 卡等大容量存储设备上的压缩音乐文件。有时，在电吉他放大器、电子琴和跑步机等设备上也会发现这些录放和解码功能。
我们的数字音频平台采用简单的许可模式，通过提供高品质的 MP3、AAC 和 WMA 解码器来支持此功能。除了音乐解压缩之外，这些固件元件还可以提取元数据，让您可以访问歌曲、专辑和艺术家信息。
所有 Atmel AVR® UC3 微控制器都支持 SD 卡。AT32UC3 A3 和 A4 系列器件具有可实现最大传输速度的专用硬件资源，同时也支持 MultiMedia Card (MMC) 卡或记忆棒接口。
随 AVR 软件框架 提供的 Atmel USB 协议栈支持大容量存储类，因此可以访问 USB 存储设备，包括用于检索要播放的文件并允许在播放时进行导航的文件系统管理。
USB 音频类设备
USB 音频类属于一类可以与主机（如计算机）交换音频数据的器件，包括 USB 计算机扬声器、USB 耳机和 USB 麦克风。我们的数字音频平台提供了开发这些设备所需的所有固件，包括 USB 协议栈和音频流同步。
音频微控制器
Atmel 许可的音频固件知识产权 (IP) 需要专用音频微控制器部件号才能运行。这适用于以下固件库：
- 用于 iPod、iPhone 和 iPad 设备的专属通信协议
- MP3 解码器
- WMA 解码器
- AAC 解码器
音频微控制器（如 AT32UC3A0512AU-ALUT）与其标准微控制器（如 AT32UC3A0512-ALUT）之间的区别并不在于用户代码。
就用户代码而言，音频部件与标准设备完全兼容。
上述库在标准微控制器上无法运行。
从技术角度来说，音频部件（如 AT32UC3A0512AU-ALUT）与其标准部件（如 AT32UC3A0512-ALUT）之间的唯一区别在于微控制器中闪存只读部分的特定值编程不同。
该特定编程无法擦除或修改。上述库将验证此特定值是否存在于微控制器中。如果不存在，将停止编码。
可通过音频微控制器部件号中短划线前的 AU 字母来识别音频微控制器。
可根据客户需求创建其他音频部件号。
有关音频器件（如 AT32UC3A0512AU-ALUT）的技术信息，请参阅相应标准设备（如 AT32UC3A0512-ALUT）的数据手册、架构手册和技术参考手册。还可以参阅其他技术文档，如 IBIS 文件和资质证书。
支持标准版 AVR UC3 微控制器的工具也支持相应的音频器件。
音频固件
数字音频系统的复杂性使得设计自然成了一项比较困难的任务。仅仅是建立基础功能就已经很有挑战性，因为大多数 IP 所需要的高度专业化的能力都是设计公司可能很难有时间去培养的。我们的数字音频平台通过一站式解决方案提供了大量资源，可以帮助您跨越这些令人生畏的艰巨任务，包括发现和连接建立基本功能所需的所有固件。这样，您便可以专注于打造那些与众不同以及能带来附加价值的功能。
固件平台包含一个音频播放器内核，负责获取一次输入并处理后发送至 DAC。音频播放器内核根据信号源和格式连接到可选的固件部件。
数字音频平台架构
*PCP：用于 iPod、iPhone 和 iPad 设备的专属通信协议
- 输入系统的是数字音频，可以是从 iPod、计算机或网络流式传输过来的数据，也可以是嵌入在某个文件（压缩或未压缩）中的数据。
- USB 栈处理与音频应用有关的所有 USB 类：用于流式传输的音频类、用于文件访问的大容量存储类以及用于控制的 HID 类。
- 文件系统支持导航和选择要播放的文件，以及在播放时进行导航。
- 通信接口 (Com.) 根据需要通过 UART、I2C、SPI 或 CAN 处理数据传输和控制
- 用户界面 (UI) 为用户提供播放器控制和信息显示方法。它可以控制 Atmel 评估工具包的 LCD，且可以复制专辑封面。
- 同步机制 (Sync.) 是同步音频流所必需的。后面有相关说明。
- I2S 驱动程序将数字信号采样发送至用于模拟渲染的 DAC。
- 许可的固件 IP 核是 Atmel 免费提供的的高品质固件库。它们需要特定于音频的微控制器才能运行。IP 核包括：
- 允许与 iPod、iPhone 或 iPad 设备通信的协议栈。
- 用于以下压缩格式的高品质音频解码器：MP3、AAC、WMA。
有关这些固件 IP 核的许可模式的详情，请参阅 “许可”部分。
Atmel 的客户在使用这些解码器和相关技术时，有责任遵循相关的条款和条件，包括但不限于向 MP3、AAC 和/或 WMA 技术的各自所有者支付版权费（如果提供的产品支持这些音频压缩格式）
解决同步问题
在数字音频领域，无论是流式传输音乐还是访问音频文件，USB 可以说是无处不在。USB 主机按给定的数据传输速率流式传输数据。然后，微控制器处理这些数据并将其传输到某个音频 DAC。当 USB 主机（可以为微控制器本身）和 DAC 连接到单独的时钟域时，USB 提供的数据传输速率将无法与 DAC 消耗的数据传输速率完全匹配。
您可以选择以下方法来应对数字化供应和需求的这种挑战 - Atmel 数字音频平台支持所有这些方法。
- 插入或删除采样数据。该方法需要的 CPU 功耗和内存最小，但不能提供最佳音质。
- 采样率转换。使用此方法，将对音频流重新进行采样以匹配 DAC 频率。大多数情况下，此方法提供可接受的音质，但需要的 CPU 和内存资源较多。
- 外部时钟合成器。使用可将时钟频率细调到几 PPM 的时钟合成器来调节微控制器的时钟，可以确保提供最佳音质。
有关详情，请参阅应用说明 AVR32716：USB 音频类和同步方法
性能和内存需求量
下表列出了基本固件元件的性能和内存需求量。
总的来说，128KB 闪存对于基本坞站是足够的。对于包括所有解码器的系统，您将需要 512KB 闪存。
| 许可的固件 | CPU 负载 (MHZ) | 闪存 (KB) | RAM (KB) |
|---|
| 用于 iPod、iPhone 和 iPad 设备的专属通信协议 | - | 35 | 4 |
| MP3 解码器 | 21-25 | 20 | 30 |
| WMA 解码器 | 30-45 | 122 | 50 |
| AAC-LC 解码器 | 41-53 | 100 | 60 |
| 中间件 | CPU 负载 (MHZ) | 闪存 (KB) | RAM (KB) |
|---|
| USB 大容量存储栈 | <1 | 18 | 3 |
| FAT12/16/32 库（带导航功能） | - | 20 | 1 |
| HMI（按钮和 LCD） | - | 18 | 1 |
| JPEG 解码器（625x625 像素） | 41-53 | 100 | 60 |
请注意，播放时启用导航功能将消耗大量 RAM，因为需要构建大容量存储设备的图像。根据相关应用和所选微控制器，您可能需要外部存储器。
其他支持的功能
开源 MP3 解码器
Atmel 在 AVR 软件框架 (ASF) 中包括了来自 Underbit Technologies 的 MAD MP3 解码器。该解码器通过 GPL 开源许可条款获得许可，可以在任意 AVR UC3 32 位微控制器上执行。
客户在使用该解码器和相关技术时有责任遵循相关的许可条款，包括但不限于向 MP3 技术的所有者支付版权费（如果提供的产品支持 MP3 音频解压缩）。
WAV 支持
还支持录放 WAV 格式，虽然因文件较大而很少使用。
JPEG 解码器
要渲染专辑封面，还可以通过 ASF 获取 JPEF 解码器。请注意，它使用约 60KB 的 RAM；根据相关应用和所选微控制器，您可能需要外部 RAM。
不支持的功能
当然，在全世界有许多音频标准。如果您需要的格式当前不受支持，请与您本地的销售代表联系，或发送电子邮件至我们的专用支持通道： audio@atmel.com。我们将非常乐意查看您的请求。
Atmel 数字音频平台元件
下表概述了数字音频平台的关键元件。
| | 仅在音频 AVR UC3 微控制器上运行 | 在所有 AVR UC3 微控制器上运行 |
|---|
| 用于 iPod、iPhone 和 iPad 设备的专属通信协议 | X | |
| Spirit DSP MP3 解码器 | X | |
| WMA 解码器 | X | |
| AAC-LC 解码器 | X | |
| MAD MP3 解码器 | | X |
| WAV 解码器 | | X |
| USB 音频、大容量存储和 HID 类 | | X |
| 播放时可以导航的文件系统管理 | | X |
| 音频同步 | | X |
| JPEG 解码器 | | X |
| HE-AAC 解码器 | 尚不支持 | |
音频开发工具包
通过针对我们的音频微控制器构建的以下开发工具包之一，对数字音频平台进行评估。
EVK1104AU
该工具包演示了 Atmel AVR AT32UC3A3256AU 微控制器，它将各种通信接口选择（如带 On-The-Go (OTG) 的高速 USB、双 SD 卡接口、带 ECC 的 NAND 闪存和音响 16 位 DAC）完美整合在一起，使其非常适合于 Hi-Fi 音频解码和流应用。该工具包内含有用于播放大容量存储设备上的 MP3 文件的参考硬件和固件，并演示了 Atmel 获得专利的 QTouch 电容式触摸控件。 该工具包还支持 Atmel 许可的音频固件 IP 核。 了解有关 EVK1104AU 评估工具包的详情。 |  |
EVK1105AU 该工具包通过实现 Hi-Fi 解码和流应用，演示了 Atmel AVR AT32UC3A0512AU 微控制器以及 Atmel 获得专利的 QTouch 电容式触摸控件。该工具包内含有用于播放大容量存储设备上的 MP3 文件的参考硬件和软件。其微控制器提供 512KB 闪存以及以太网连接。 该工具包还支持 Atmel 许可的音频固件 IP 核。 了解有关 EVK1105AU 评估工具包的详情。 | |
EVK1105-MFi 该工具包支持 Made For iPod (MFi) 音频坞站的开发。其中包含控制和流式传输来自 iPod、iPhone 和 iPad 设备的数字音频所必需的所有参考硬件和软件，并演示了 Atmel 获得专利的 QTouch 电容式触摸控件。 了解有关 EVK1105-MFi 评估工具包的详情。 |  |
如果我已经购买了某个工具包，该怎么办？
如果您拥有的工具包不包括音频微控制器（名称为 EVK1104 或 EVK1105），Atmel 将免费为您升级工具包。有关详情，请与您本地的销售代表联系，或发送电子邮件至我们的专用支持通道： audio@atmel.com 。
音频固件软件包和许可
许可轻松易得
音频系统设计人员长期依赖于开源固件 IP 核；但是，不利条件是他们的许可条款经常要求您公开完整的应用代码。
一个显而易见的解决途径就是获得固件的商业许可，但这通常需要大量的时间和资金投入。获得该许可后，您需要将 IP 移植到您的目标微控制器并进行优化。
我们的数字音频平台提供的有效解决方案可以帮助您解决此难题。所有许可的音频固件 IP 核均免费提供。它们是基于商业许可协议的，因此您在免费使用这些高品质的固件 IP 核的同时，还能保密您的专属代码。您只需点击阅读附带的一份许可协议，即可开始使用。然后，您就可以将时间和精力投入到设计极具特色的音频产品的过程当中。
许可的音频固件 IP 核
用于 iPod、iPhone 和 iPad 设备的专属通信协议
该固件栈仅适用于参与了 MFi 许可计划的客户。它是固件软件包的一部分，可从 Apple 授权的 MFi 元件分销商处获得。下载该软件包的客户会看到相关说明，可以清楚地知道在使用该库之前如何注册和接受许可协议。
Spirit DSP MP3 解码器
要接收 Spirit DSP MP3 解码器库文件，请进入以下页面注册： http://www.atmel.com/forms/MP3_Decoder_Registration.aspx。
经过 Atmel 验证和批准后，您很快就会收到目标代码。客户在使用该解码器和相关技术时有责任遵循相关的条款，包括但不限于向 MP3 技术的所有者支付版权费（如果提供的产品支持 MP3 解码）。
WMA 解码器
要接收 WMA 解码器库，请进入以下页面注册： http://www.atmel.com/forms/WMA_Registration.aspx。
验证您已获得 Microsoft Windows Media Components 许可证（最终产品或中间产品协议）并批准后，您很快就会收到目标代码。
如果您尚未获得 Microsoft Windows Media Components 许可证，您仍可以通过在以下页面进行注册来评估代码： http://www.atmel.com/forms/eval_WMA_Registration.aspx。
您接收的固件受解码帧数限制，但对于 Atmel WMA 解码器评估完全适用。
客户在使用该解码器和相关技术时有责任遵循相关的条款，包括但不限于向 Microsoft 支付版权费（如果提供的产品支持 WMA 解码）。
Fraunhofer IIS AAC 解码器
要接收 Fraunhofer IIS AAC-LC 库，请进入以下页面注册： http://www.atmel.com/forms/AAC_Evaluation_Registration.aspx。
经过 Atmel 验证和批准后，您很快就会收到目标代码。该库是 AAC-LC 解码器的评估版。虽然可以解码的帧数受到限制，但对于解码器评估完全适用。
如果您对非限制版本感兴趣，请与您本地的销售代表联系，或发送电子邮件至 audio@atmel.com。可能会应用某些限制。
客户有责任遵循该解码器和相关技术的条款，包括但不限于向 AAC 技术的所有者支付版权费（如果提供的产品支持 AAC 解码）。
可用音频固件软件包
Atmel 将 IP 与某些固件软件包绑定，这样更便于您选择正确的功能组。
要获得这些软件包，您必须注册并接受所有相关库的协议，然后发送电子邮件至 audio@atmel.com 以请求以下软件包之一。如果下面未列出您所需的软件包（如 Spirit DSP MP3 解码器 + Fraunhofer IIS AAC-LC 解码器 - 评估版），请发送电子邮件至 audio@atmel.com。
重要说明：
用于 iPod、iPhone 和 iPad 设备的专属通信协议仅通过 Apple MFi 许可计划提供。下面列出的允许执行该固件栈（“iPod 坞站固件”列）的固件软件包不带用于 iPod、iPhone 和 iPad 设备的专属通信协议。如果您参与了 Apple MFi 许可计划，您可以从 Apple 授权的 MFi 元件经销商处获得该协议并将其添加到软件包中。若要请求支持，请发送电子邮件至 audio@atmel.com 可获取您需要的支持。
| | iPod 坞站固件 | Spirit DSP MP3 解码器 | WMA 解码器 | Fraunhofer IIS AAC-LC 解码器（评估版） |
|---|
| Package_i | X | | | |
| Package_m | | X | | |
| Package_w | | | X | |
| Package_alce | | | | X |
| Package_mw | | X | X | |
| Package_mwalce | | X | X | X |
| Package_imw | X | X | X | |
| Package_imwalce | X | X | X | X |
其他音频资源
应用说明
专用音频应用说明可以帮助您使用我们的平台进行设计。
* 来自 Underbit technologies™ 的 MP3 音频解码器，GPL 许可
** 来自 Spirit DSP 的 MP3 音频解码器，商业许可
内部 DAC
所选 UC3 微控制器具有可用于渲染音频的音响 DAC。该集成式 DAC 虽然不能达到与专用外部 CODEC 相同的性能，但是在许多应用中使用它可降低成本。有关详情，请参阅应用说明 AVR32120：使用 32 位 AVR UC3 音频比特流 DAC 驱动程序。
外部 DAC
要获得最佳音质，请使用外部 DAC，如 Atmel AT73C246 或 AT73C240。Atmel 还推荐使用 Bang 和 Olufsen ICEpower MobileSound 3，这是一套全数字化低功耗单芯片音响 D 类扬声器、耳机扬声器和音频数字信号处理器设备。ICEpower MobileSound 3 包含：
- 音响 D 类大功率扬声器（2x920mW 输出功率和 100dB SNR）
- 音响立体声耳机放大器（2x25mW 输出功率和 94dB SNR）
- 全数字化接口（带三个可转换的数字 I2S/PCM 输入和输出）
- Light CODEC 功能
- 集成式 ICEpower DSP (ICEDSP) 内核，用于处理音效增强型数字信号，如：
- SmartBass 自适应动态低音增强
- SmartEQ 灵活、全参量化的 5 段均衡器
- SmartDRC 高级参量化多级压缩器/限幅器系统
- 数字音量控制
ICEpower MobileSound 3 包的尺寸为 3.0mm x 2.6mm。该系统的集成式扬声器可用在小机箱上直接驱动扬声器。其 DSP 功能可以帮助修正低成本扬声器的频率响应，以生成最佳音质。
其他 Atmel 资源
我们已开发出创新性技术，可以帮助您灵活地设计出各种极具特色的产品。
- Atmel QTouch 库 让您可以使用标准微控制器以实现稳定可靠的电容式触摸按钮、滑条和滑轮。使用该库，您可以专注于开发极具特色的功能以及出色的创新性用户界面。
- Atmel Studio 5 集成了 AVR 软件框架，该框架支持音频功能，并且让您可以轻松访问微控制器包含的各项与众不同的技术。
- 使用 RF4CE, 让由 ZigBee 硬件收发器和软件协议堆栈支持的新一代射频遥控器成为可能。
- Atmel CryptoAuthentication™ IC 提供的配件验证功能通过仅允许得到批准的供应商访问，使得控制配件市场变得非常简单。
下面汇总了您可以在音频应用中使用的 Atmel 产品：
