AK2510

AK2510 AKM | Alldatasheet

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ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 1 - AK2510-J-00 AK2510 ハンズフリー用 Voice Switch LSI 特長 ■ 3.3V,5.0V動作 ■ PCMインターフェース: PCMモード(SF/LFは自動判定), 16bitリニアモード, AK130 B1/B2モード ■ A/μ-Law切り替え可能 ■ BCLK: 512kHz、2.048MHz対応 ■ CPUシリアルインターフェース ■ 外部回路不要 ■ 低消費電力 ■ 16pin TSSOPパッケージ：AK2510VT 機能概要 ・ PCMデータバス上に入れるだけで、簡単にVoice Switch機能を付加することが出来ます。 ・ AK2510は弊社電話機用多機能CODEC（AK2307/LV,AK2308LV）と簡単に接続できます。 ・ 弊社トランシーバーであるAK130と簡単に接続する事ができます。 ・ AK2510は送話、受話の音声データから内部状態を自動的に切り替え、通話者に違和感を感じさせることの ない、ハンズフリー機能を実現します。 ・ バックグラウンドノイズレベルを自動的に検知します。 ・ CPUインターフェースからレジスタにアクセス出来ますので、外部回路の調整無しにVoice Switchパラ メーターを簡単に、システムにあわせたセッティングに変えることが出来ます。 ブロック図 PCM interface CPU interface CSN SCLK DATA FS BCLK PCM interface TOUT RIN TIN ROUT Voice Switch Core RX digital volume TX digital volume ブロック説明 構成回路 機能 1)PCM I/F部 PCMによるインターフェースを実現します。 G.711 G.712準拠のPCMデータに対応しています。 2) CPU I/F部 受信、送信部の各種パスの切り替え、ボリューム等をシリアルのインターフェ ースを介して外部CPUからの書き込み、読み出しが出来ます。 3) 送信パス部 送話音量調整の為-16～+15dBのデジタルボリュームを備えています。 4) 受信パス部 受話音量調整の為-16～+15dBのデジタルボリュームを備えています。 5)Voice Switch部 ハンズフリー機能を実現します。

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 2 - AK2510-J-00 Voice Switch コアブロック図 TX_ATT RX_ATT RIN ROUT TINTOUT CONTROLLER FS BCLK CPU I/F CSN SCLK DATA RST NLD NLD ブロック説明 構成回路 機能 CONTROLLER 送受話音声から、TX/RX_ATTの状態を決定します。 RX_ATT 受話側に挿入されるアッテネーターです。 TX_ATT 送話側に挿入されるアッテネーターです。 NLD ノイズレベルを感知し、自動的にパラメーターの補正を行います。 CPU I/F Voice Switch のパラメーターを設定する為のレジスタにアクセス出来ます。 RST 内部レジスタを初期化します。 動作概略 TX_Voice RX_Voice TX_ATT_gain RX_ATT_gain 0dB 0dB ・TX（送話）音声が有る場合は、TX_ATTを0dBに遷移させ、RX_ATTのゲインを落とします。 ・RX（受話）音声が有る場合は、RX_ATTを0dBに遷移させ、TX_ATTのゲインを落とします。

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 3 - AK2510-J-00 ピン配置 BCLK VSS VDD DATA TEST2 SCLK RIN TEST1 TXON FS RST RXON TIN ROUT TOUT CSN ピン属性及び入出力条件 ・タイプの詳細 IN ：インプット OUT ：アウトプット I/O ：インプット/トライステートアウトプット TOUT ：トライステートアウトプット PWR ：電源・グランド ピン番号 ピン名称 タイプ 端子機能 最大容量負荷

11 DATA I/O ・内部状態出力／外部データ入力端子 50pF

13 SCLK IN ・シフトクロック入力端子

14 CSN IN ・内部状態設定用チップセレクト端子

4 TIN IN ・PCM符号入力端子（FSに同期した入力。）

・PCM符号出力端子（FSに同期した出力。送 信データが存在する期間以外は、ハイインピ ーダンスとなります。） 50pF

3 RIN IN ・PCM符号入力端子（FSに同期した入力。）

・PCM符号出力端子（FSに同期した出力。受 信データが存在する期間以外は、ハイインピ ーダンスとなります。） 50pF

1 BCLK IN ・PCM data搬送クロック入力端子

・PCMデータ入出力タイミング制御信号入力端 子。（BCLKと同期した8kHzの信号入力。常 時入力してください。）

10 TXON OUT ・内部状態モニタ端子 50pF

9 RXON OUT ・内部状態モニタ端子 50pF

16 RST IN ・リセット端子（L入力時リセット。）

15 TEST1 IN ・テスト端子（L固定）

12 TEST2 IN ・テスト端子（L固定）

8 VSS PWR ・電源端子：0V

7 VDD PWR ・電源端子：5.0V/3.3V

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 4 - AK2510-J-00 レジスタマップ Add (Hex) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Function 0 - - - TX Digital Volume Transmit volume control 1 - - - RX Digital Volume Receive volume control

2 Voice detect parameter

3 Total gain TX side gain Attenuator gain setting

4 - - - - TX attenuator RX attenuator Attenuator speed

5 TX rise time TX fall time Transmit monitor time

6 RX rise time RX fall time Receive monitor time

7 On/off Transmit NLD setting

8 On/off Receive NLD setting

9 Throug

h A/u-la w PCM Mute TX/RX mode Miscellaneous functions A - - NLD functions B - - - - - VS mode select C TX Voice path parameter D RX Voice path parameter F TEST Register

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 5 - AK2510-J-00 絶対最大定格 項目 表記 MIN MAX 単位 備考 電源電圧 VDD -0.3 6.5 V VSS電圧 VSS 0 0 V 基準電位 デジタル端子印加電圧 VTD -0.3 VDD+0.3 V 入力電流 IIN -10 10 mA 保存温度 Tstg -55 125 ℃ （注）この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。 また通常の動作は保証されません 推奨動作条件 項目 表記 MIN TYP MAX 単位 電源電圧1 VDD 3.0 3.3 3.6 V 電源電圧2 VDD 4.5 5.0 5.5 V 動作温度 Ta -10 - 70 ℃ （注）電圧は全て接地端子基準：VSS=0V

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 6 - AK2510-J-00 電気的特性 ■DC特性 特記のない限り、規格値はVDD=+3.3V±0.3V、Ta=-10～+70℃、FS=8kHzにおいて保証されます。 項目 ピン名 表記 条件 MIN TYP MAX 単位 消費電流1（注） VDD=3.3V±0.3V - IDD BCLK=2.048MHz - 0.7 1.1 mA 消費電流2（注） VDD=5.0V±10% - IDD BCLK=2.048MHz - 1.2 1.8 mA 消費電流3（注） VDD=3.3V±0.3V - IDD BCLK=512kHz - 0.18 - mA 消費電流4（注） VDD=5.0V±10% - IDD BCLK=512kHz - 0.3 - mA VIL Lﾚﾍﾞﾙ入力 - - 0.3× VDD V 入力ﾚﾍﾞﾙ IN,I/O VIH Hﾚﾍﾞﾙ入力 0.75× VDD - - V VOL IOL=400μA - - 0.4 V 出力電圧 I/O TROUT VOH IOH=-400μA VDD-0.5 - - V 入力ﾘｰｸ電流 IN, I/O ILL - -10 - 10 μA 出力ﾘｰｸ電流 TROUT ILT ﾄﾗｲｽﾃｰﾄ時 -10 - 10 μA （注）SCLK停止。BCLKは2.048MHz時、出力端子は全て無負荷。TIN,RINより1020Hz 0dBm0 Sin波形入 力。レジスタ設定条件は、PCM1=L、PCM0=L、各デジタルボリュームは、0dB設定とする。

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 7 - AK2510-J-00 ■AC特性 ※ 特記なき場合、Ta=-10℃～+70℃においての定義となります。全てのタイミングパラメータはDC特性の規 定ポイントにて測定されます。 PCMインターフェース 通常モード（Long Frame ,Short Frame）、リニアモード時 項目 ピン名 表記 条件 MIN TYP MAX 単位 FS周期 FS FFS - - 8 - kHz クロック周期1 BCLK FBCLK - - 512 - kHz クロック周期2 BCLK FBCLK - - 2048 - kHz パルス幅 BCLK WP - 100 - - ns 立上り・下がり時 間 FS, BCLK TIN/RIN TD - - - 40 ns 出力遅延 TOUT ROUT TDX1* 負荷50pF時 - - 150 ns TOUT ROUT TDX2* 負荷50pF時 10 - 150 ns セットアップ時間 FS TFSS - 100 - - ns TIN/RIN TDRS - 100 - - ns ホールド時間 FS TFSH - 100 - - ns TIN/RIN TDRH - 100 - - ns AK130 B1ch,AK130 B2chモード時 項目 ピン名 表記 条件 MIN TYP MAX 単位 FS周期 FS FFS - - 8 - kHz クロック周期 BCLK FBCLK - - 2048 - kHz パルス幅 BCLK WP - - 244 - ns 立上り・下がり時 間 FS, BCLK, TIN/RIN TD - - - 40 ns 出力遅延 TOUT, ROUT TDX1* 負荷50pF時 - - 150 ns TOUT, ROUT TDX2* 負荷50pF時 10 - 150 ns セットアップ時間 FS TFSS - 100 - - ns TIN/RIN TDRS - 100 - - ns ホールド時間 FS TFSH - 100 - - ns TIN/RIN TDRH - 100 - - ns ＊TDX1,2: FSもしくは、BCLKの遅いほうの立ち上がりを起点とする。

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 8 - AK2510-J-00 PCMモード（Short Frame）、リニアモード FS BCLK TIN/ RIN TFSH TFSS TFSH TFSS TDRS TDRH FFS TOUT/ ROUT TDX TDX TDX2 WP WP FBCLK PCMモード（Long Frame） FS BCLK TIN/ RIN TFSH TFSS TFSH TDRS TDRH FFS TOUT/ ROUT TDX TDX TDX TDX2 FWLFS AK130 B1ch、AK130 B2chモード FS BCLK TIN/ RIN TFSH TFSS TFSH TFSS TDRS TDRH FFS TOUT/ ROUT TDX TD X TDX2 WP WP FBCLK

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 9 - AK2510-J-00 CPUインターフェース 項目 ピン名 表記 条件 MIN TYP MAX 単位 パルス幅 SCLK WPS - 80 - - ns 立上り・下がり時 間 CSN, SCLK TD - - - 40 ns 出力遅延 DATA TDA 負荷50pF時 - - 150 ns DATA TDA2 負荷50pF時 - - 150 ns セットアップ時間 CSN TCSS - 80 - - ns DATA TDAS - 80 - - ns ホールド時間 CSN TCSH - 80 - - ns DATA TDAH - 80 - - ns (注)使用可能な最高クロック周波数は、1/(2*(WPS+TD))となります。duty=50%の時、4.16MHz、 duty=40%,60%のとき、3.57MHzとなります。 ライトサイクル CSN SCLK TCSH TCSS TCSH TCSS TDAS TDAH DATA WPS WPS リードサイクル CSN SCLK TCSH TCSS TDAS DATA WPS WPS TDA TDA TDA TDA2 制御コード、アドレス ライト期間 データリード期間 TDAH

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 10 - AK2510-J-00 PCMインターフェース AK2510 は以下の4 つのPCM インターフェースをサポートしています。これらは内部レジスタの設定によって 選択することが出来ます。 ・PCM モード（Long Frame/Short Frame は自動判定） ・16bit リニアモード ・AK130 B1 モード ・AK130 B2 モード PCMデータは端子T/ROUTおよびT/RINから入出力されます。いずれの端子もデータはMSBファーストで入 出力されます。PCMモードでのデータレートは512kHz、または2.048MHzのいずれかを入力することで、動 作します。AK130モードB1、B2は弊社ピンポン伝送用LSIのAK130を接続することを前提としたモードで す。B1/B2の2つのモードはAK130のB1/B2チャネルのいずれかを用いるかで選択します。 16bit リニアモードはPCM CODEC内部の14bit精度PCM リニアデータを16bit フォーマットで出力するモ ードです。この時の搬送クロックBCLKも512kHz、もしくは2.048MHzのいずれかを入力することで動作し ます。

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 11 - AK2510-J-00 ＊PCM フォーマットモード PCM フォーマットモードでは、Long Frame とShort Frame の両フォーマットをサポートします。LF/SF の判定は、AK2510 に入力されたFS 信号からLSI が自動的に判定します。 ◆ LF/SF の判定法 AK2510は入力されたFSの”H”期間によりLong FrameかShort Frameかを自動的に判断します。 FS=”H”の期間 フレーム構成 BCLK の2周期以上 LF BCLK の1周期 SF ◆インタフェースタイミング PCMデータは、フレーム同期信号FSに同期して、1フレーム区間(125μs)毎に8ビットのデータが T/ROUT,T/RIN端子より入出力されます。詳しくは後述のタイミング図を参照下さい。 ◆フレーム同期信号（Frame Sync：FS） 8kHzの基準入力信号です。1フレーム(125μs毎)に8ビットのPCMデータが入出力されます。BCLKと同期し ていることが必要です。FSはPLLの入力となり、これをもとに内部の動作クロックが生成されます。 ◆BCLK PCMデータレートを定めます。512kHzもしくは2.048MHzのレートに対応できます。 LongFrame FS DX DR BCLK Don’t care Don’t care 1 2 3 4 7 8 5 6 1 2 3 4 7 8 5 6 Hi-Z ShortFrame FS DX DR BCLK 1 2 3 4 7 8 5 6 1 2 3 4 7 8 5 6 Don’t care Don’t care Hi-Z

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 12 - AK2510-J-00 ＊AK130 モード このモードは、弊社PBX 用途トランシーバLSI のAK130 と直接インターフェース出来るモードです。 AK130 のB1 ch とB2 ch の２つのPCM データのうちどちらかを使うかにより、それぞれに対応したモード を選択して下さい。 1) AK130_B1 モード AK130 のB1 ch とインターフェースするモードです。 FSはAK130から出力される8kHzの基準入力信号です。1フレーム（125μs毎）に8ビットのPCMデータが入 出力されます。FSはPLLの入力となり、これをもとに内部の動作クロックが生成されます。 BCLKはAK130から出力されるクロックで2.048MHzとなります。 AK130 B1モード * 125μs(8kHz) FS DR DX 244ns BCLK 16CLK 1 2 7 1 2 8 8CLK MSB First MSB First Hi-Z Hi-Z 注）*：Don't care 2) AK130_B2 モード AK130 のB2 ch とインターフェースするモードです。 FSはAK130から出力される8kHzの基準入力信号です。1フレーム（125μs毎）に8ビットのPCMデータが入 出力されます。FSはPLLの入力となり、これをもとに内部の動作クロックが生成されます。 BCLKはAK130から出力されるクロックで2.048MHzとなります。 AK130 B2モード * 125μs(8kHz) FS DR DX 244ns BCLK 24CLK 1 2 7 1 2 8 8CLK MSB First MSB First Hi-Z Hi-Z 注）*：Don't care

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 13 - AK2510-J-00 ＊16bit リニアモード このモードでは、16bit MSB ファーストでインターフェースするモードです。 データフォーマットは2’s Compliment です。 ただし、内部コーデックは符号付2進数14bitで動作しているため下位2bitの出力は、”L”固定となります。 FSは8kHzの基準入力信号です。1フレーム（125μs毎）に8ビットのPCMデータが入出力されます。BCLK と同期していることが必要です。FSはPLLの入力となり、これをもとに内部の動作クロックが生成されます。 BCLKの周波数範囲は512kHzまたは、2.048MHzです。 12 13 14 *12 13 14 * リニアインターフェース時 125μs(8kHz) FS DR DX BCLK 1 2 3Hi-Z Hi-Z 1 2 3* * Hi-Z 1 * 1 MSB First MSB First

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 14 - AK2510-J-00 CPUインターフェース AK2510はシリアルインターフェースを介して内部レジスターにデータに書き込むことにより、各種機能を選 択することが出来ます。シリアルインターフェースはSCLK,DATA,CSNの3端子を持ち、内部レジスタ設定 用データの書き込み／読み出しを行うことが出来ます。 1ワードは16ビットで構成で、MSB側から3ビットが制御コードで、書き込み／読み出しを指定します。 次の4ビットは内部レジスタのアドレスを指定します。LSB側8ビットがレジスタに設定するデータです。 B15 B14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 I2 I1 I0 A3 A2 A1 A0 * D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 制御コード (3bit) アドレス (4bit) * 内部レジスタ設定用データ (8bit) *）データ読み出し時のI/O切替タイミング調整用 Dummy Bitです。 ◆制御コード I2 I1 I0 動作内容 1 1 0 読み出し 1 1 1 書き込み その他のコード 読み出し／書き込み動作は実行されません。 ◆ SCLKとデータ書き込み／読み出し動作 ① DATA端子への入力データは、SCLKの立ち上がりで内部シフトレジスタに取り込まれます。 ② SCLKの立ち上がりエッジは、CSNの立ち下がり以降の入力エッジからカウントされます。 ③ CSN="L"の時、16パルス以上のSCLK入力に対し、以下の動作が行われます。 【書き込み】SCLK の16パルス目の立ち上がりで、データは内部レジスタにロードされます。 【読み出し】SCLK の16パルス目の立ち下がりで、DATA端子は入力端子に切り替わります。 ◆CSNとデータ書き込みキャンセル／データ読み出し期間 ① SCLK の16パルス目の立ち上がりより前にCSNを立ち上げると、書き込みはキャンセルされます｡ ② SCLK の16パルス目の立ち下がりより前にCSNを立ち上げると、その時点で読み出しは中止されま ◆連続したデータ書き込み／読み出し動作 （連続アクセス） 連続アクセス動作を行う際には、CSNを再度立ち上げる必要はありません。

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 15 - AK2510-J-00 ◆データ書き込みタイミング 連続SCLK使用時 連続する16bitのDATAとＳＣＬＫでアクセスする方法です アドレス”0000” への書き込み データ 書き込み 命令 アドレス ”0000” 書き込みデータ書き込み 命令 CSN DATA SCLK 9 16 1 1 0 0 0 * D0 2 3 41 D7 ZZ Z SCLK16 パルス以降なら、 どこで立ち上げてもよい SCLK 16 パルス目 の立ち上がりで書 き込み実行 1 0 6 7 85 15 16 1 1 D7 D0 2 3 41 D11 8 9 CSN=H 区間中はSCLK が入っても Don’t care SCLK一時停止時 DATAとＳＣＬＫを何回かに分けて書き込む方法です SCLKを一度”H”または”L”で停止しても、再度ＳＣＬＫの入力を開始すれば、先のデータに続けて書き込み を行うことができます。SCLKを停止する位置は任意です。 アドレス”0000” への書き込み データ 書き込み 命令 アドレス ”0000” CSN DATA SCLK 9 16 1 1 0 0 0 * D0 2 3 41 D7 ZZ SCLK16 パルス以降なら、 どこで立ち上げてもよい SCLK 16 パルス目 の立ち上がりで書 き込み実行 1 0 6 7 85 書き込みキャンセル アドレス”0000” への書き込み データ 書き込み 命令 アドレス ”0000” CSN DATA SCLK 9 16 1 1 0 0 0 * D0 2 3 4 1 D7 Z Z 1 0 6 7 8 5 書き込みは 実行されません SCLK16パルス目の立ち上がりより 手前でCSN が”H”となった場合 Z DATA端子：入力状態 (Hi -Z) 連続アクセス CSNを”L”のまま続けてアクセスした場合です 書き込みデータ書き込み 命令 アドレス ”0000” 書き込みデータ書き込み 命令 CSN DATA SCLK 9 16 1 1 0 0 0 * D0 2 3 41 D7 ZZ Z1 0 6 7 85 15 16 1 1 D7 D0 2 3 41 D11 1 8 9 書き込みは 実行されます 書き込みは 実行されます

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 16 - AK2510-J-00 ◆データ読み出しタイミング 連続SCLK使用時 連続する16bitのDATAとＳＣＬＫでアクセスする方法です 読み出しデータ読み出し 命令 読み出しデータ読み出し 命令 CSN DATA SCLK 9 16 1 1 A0 Z D0 2 3 41 アドレス A2 A1 D7 ZZ Z SCLK16 パルス以降なら、 どこで立ち上げてもよい 0 A3 6 7 85 15 16 1 1 D7 D0 2 3 41 D10 8 9 SCLK 8 パルス目の立ち下がりから読み出し開始 データ読み出し期間 次のうち、どちらか早いエッジまで CSN の立ち上がり or SCLK 16 パルス目の立ち下がり CNS=H 区間中にSCLK が入っても Don’t Care SCLK一時停止時 DATAとＳＣＬＫを何回かに分けて読み出す方法です SCLKを一度”H”または”L”で停止しても、再度ＳＣＬＫの入力を開始すれば、先のデータに続けて読み出し を行うことができます。SCLKを停止する位置は任意です。 アドレス”0000”から の読み出しデータ 読み出し 命令 CSN DATA SCLK 9 16 1 1 A0 Z D0 2 3 41 ZZ SCLK16 パルス以降なら、 どこで立ち上げてもよい 0 A3 6 7 85 SCLK 8 パルス目の立ち下がりから読み出し開始 アドレス A2 A1 連続アクセス CSNを”L”のまま続けてアクセスした場合です 読み出しデータ読み出し 命令 アドレス ”0000” 読み出し 命令 CSN DATA SCLK 9 16 1 1 0 0 0 D0 2 3 41 D7 ZZ Z0 0 6 7 85 15 16 1 1 2 3 41 8 9 読み出しが 実行されます 読み出しは 実行されます Z

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 17 - AK2510-J-00 ★注意 制御コードの不一致 書き込み／読み出し は実行されません 制御コード以外の命令 0bb 10b (b=0 or 1) アドレス CSN DATA SCLK 9 16 I2 I1 A2 A1 A0 2 3 41 ZZ I0 A3 6 7 85 Z DATA端子：入力状態 (Hi-Z)

ASAHI KASEI [AK2510] AKM - 18 - AK2510-J-00 パッケージ 16pin TSSOP 0.10 0゜～10゜ 0.17±0.05 6.4±0.2 0.5±0.2 4.4±0.1 1 8 16 9 0.13 M 0.65 0.22±0.08 5.00±0.08 1.07＋0.03 ‐0.07 0.07＋0.03 ‐0.04 1.00±0.05