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产品展示

  • nRF24Z1无线语音模块

  • 2007-7-16 13:48:11 浏览次数：2448 次

使用该产品前，请认真阅读本说明书

一、nRF24Z1芯片概要

nRF24Z1 provides a true single chip system for CD quality audio streaming of up to16 bit 48 kHz audio with support of up to 24 bit 96 kHz input. I2S and S/PDIF interfaces are supported for audio I/O. Seamless interfacing of low cost A/D and D/A for analog audio input and output. SPI or 2-wire (I2C compatible) serial interfaces for control. The circuit has embedded voltage regulators, giving maximum noise immunity and operation from a single 2.0V to 3.6V supply.

nRF24Z1芯片是一个CD音质的音频流高达16位48KHz而且支持多达24位96KHz输入的真正的单芯片系统。I2S 和 S/PDIF接口都支持音频I/O口。低成本的无缝连接的A/D和D/A可用来模拟音频输入和输出。SPI或2线（I2C兼容）串行接口可控。内置的嵌入式稳压器可以最大限度的免疫噪声，工作于单一的2.0V到3.6V的电源。

二、产品图片资料及相关尺寸

TY-nRF24Z1-PCB（42.5×29.5mm）

三、应用领域

1、Compact Disk, CD quality headset  光盘、CD音质耳机

2、MP3 / Mini Disk headset MP3/MD无线耳机

3、Speakers  话筒

4、Surround speakers  环绕扬声器

5、Musical instruments  音乐设备

6、Audio streaming from PC soundcard to HiFi system  PC声卡到HiFi系统的音频流

7、Download MP3 files from PC to MP3 player 从PC机到MP3播放器的无线音频下载

8、Compressed video streaming  压缩视频流

四、引脚功能

Pin No.

Pin Name

Pin Type

Pin Dscriptions

ARX通用I/O

从属端

ARX通用I/O

从属端

通用I/O

ARX

从属端

ARX/ATX

1

GND

Ground

地

2

GND

Ground

地

3

GND

Ground

地

4

DO[3]

/ PWM

IRQ

Digital Output

GPIO输出位3/

PWM输出

中断请求

5

DO[2]

SSEL

Dig.Out

Dig.In

GPIO输出位2

接口选择，1：2线

0：SPI

6

MSCL

Digital IO

控制2线双向时钟

7

MSDA

Digital IO

控制2线双向数据传输

8

DO[1]

SMISO

/SSDA

Digital Output

/ Digital IO

GPIO输出位1

SPI串行输出/2线数据传输

9

DO[0]

SSCK

/SSCL

Dig. Out

Dig. In

GPIO输出位0

SPI时钟/2线时钟

10

DI3

SCSN

/SADR

Digital Input

GPIO输入位2

SPI从属选择/2线地址选择

11

DI2

SMOSI

/DD[2]

Digital Input

GPIO输入位3

SPI串行输入/直接数据输入位2

12

DI1

DD[1]

Digital Input

GPIO输入位1

直接数据输入位1

13

DI0

DD[0]

Digital Input

GPIO输入位0

直接数据输入位0

 

ARX

ATX

 

14

REQ

Dig. In

Dig. Out

I2S数据请求

15

CLK

Dig. Out

Dig. IO

I2S位时钟

16

WS

Dig. Out

Dig. IO

I2S字时钟

17

DATA

Dig. Out

Dig. In

I2S数据信号

18

MCLK

Dig. Out

ADC或DAC的256X采样率时间

19

VCC

Power

电源

20

VCC

Power

电源

图4-1引脚分布图

五、基本特征

1、Single chip 2.4GHz RF transceiver 单片2.4G无线射频收发芯片

2、4Mbit/sec RF link  4M/S的射频链路

3、Input sample rate up to 96kHz, 24 bits  输入的采样率高达24位96KHz

4、Output sample rate up to 48kHz, 24 bits  输入出的采样率高达24位96KHz

5、Programmable latency  可编程延迟

6、Quality of Service engine supporting up to 1.536 Mbit/s LPCM audio  服务器引擎品质支持高达1.536 Mbit/s LPCM 音频

7、S/PDIF interface for direct connection to PC soundcard and surround receivers

S/PDIF接口，可用于直接连接到电脑声卡和环绕接收机上。

8、SPI or 2-wire interface for up to 12 kbit/sec peak bi-directional digital control/AUX data  SPI或2线接口，有多达12kbit/s的双向传输控制数据流

9、On chip voltage regulators  内置稳压器

10、Few external components   很少的外围元件

11、Uses global 2.4GHz band   全球通用的2.4GHz频段

六、参考数据

Parameter

Value

Unit

Max. supply voltage  最大电源电压

3.6

V

Min. supply voltage  最小电源电压

1.9

V

Maximum transmit output power  最大射频功率

0

dBm

Temperature range   温度范围

-20-+80

℃

Receiver sensitivity  接收器灵敏度

-80

dBm

Peak supply current in transmit @ -5dBm output power  -5dBm发射功率下峰值电流

15

mA

Peak supply current in receive mode接收模式峰值电流

32

mA

Supply current in Power Down mode  掉电模式下电流

4

μA

Audio sample rate 音频采样率

16

KS/s

七、电气特性

条件：VCC= +3V, GND接地, TA = - 40ºC 到 + 85ºC

符号

参数（条件）

最小值

典型值

最大值

单位

 

操作条件

VCC

电源

2.0

3.0

3.6

V

温度

工作温度

-20

+27

+80

℃

 

数字输入脚

VIH

高电平输入电压

0.7Vcc

 

Vcc

V

VIL

低电平输入电压

GND

 

0.3 Vcc

V

 

数字输出脚

VOH

高电平输出电压（IOH=-0.5mA）

Vcc-0.3

 

Vcc

V

VOL

低电平输出电压（IOL=0.5mA）

GND

 

0.3

V

 

常用电气规格

Ipd

掉电模式下电流

 

4

 

μA

 

常用射频条件

fop

工作频率

2400

 

2521

MHz

△f

频移

 

±640

 

kHz

RGFSK

GFSK数据传输率

 

4000

 

kbps

FCHANNEL

频道间距

 

4

 

MHz

fXTAL

晶振频率

 

16

 

MHz

Cload

晶振负载电容

8

12

16

pF

△fXTAL

晶振频率容限+温度漂移

 

 

±30

ppm

 

射频发送模式

PRF_0dBm

最大输出功率(TXPWR=3)

 

0

3

dBm

PRF_-5dBm

最大输出功率(TXPWR=2)

 

-5

0

dBm

PRF_-10dBm

最大输出功率(TXPWR=1)

 

-10

-5

dBm

PRF_-20dBm

最大输出功率(TXPWR=0)

 

-20

-12

dBm

PRFC

射频功率控制范围

16

20

 

dB

PRFCR

射频电源

 

 

±3

dB

ITX_0dBm

输出功率0dBm下电流

 

17

 

mA

ITX_-5dBm

输出功率-5dBm下电流

 

15

 

 

ITX_-10dBm

输出功率-10dBm下电流

 

14

 

 

ITX-20dBm

输出功率-20dBm下电流

 

13

 

mA

 

射频接收模式

IRX

接收模式下电流

 

32

 

mA

RXSENS

在0.1%BRE（@250kbps）下的灵敏度

 

-80

 

dBm

RXMAX

最大接收信号

0

 

 

dBm

八、操作概述

上电/复位

刚开始使用时，首先会自动进行电源复位。复位会一直在进行，直到电源电压高于最低需求电压时才停止，这个过程大概花几个毫秒。将IREF拉接到VCC也可以将设备重置。

射频链路初始化

图8-1链路算法示意图

音频流

输入音频接口上的音频数据可以是常见的几种不同的数字音频流的格式之一：

I2S接口:左对齐，I2S，右对齐

S/PDIF接口：在IEC 60958-3中对损耗线性音频脉冲编码调制（PCM）有具体的描述。nRF24Z1有一个单一CMOS接口，其外部电路有必要满足电气要求。非线性音频脉冲编码调制。就如IEC 61937-1（GENERAL）和IEC 61937-2（BURST-INFO）所描述那样，nRF24Z1对具体的音频压缩算法是透明使用的，它覆盖了IEC 61937-3 到 61937-7所描述的所有格式。

在音频发射模式中，音频流格式会转换为nRF24Z1射频协议，然后再进行传输。在音频接收模式中，数据校验完后，再重新转换为音频流格式，再送到对应的输出端口上去

音频接收器的时钟频率

在所有射频系统流的真实时间的数据中，射频链路的双方保持相同的数据传输率是一个巨大的挑战。换句话说，需要在接收端保持DAC的主时钟，同时，这个时钟又必须用在射频设备的数据传输的发送端。

如果无法做到二者的统一，那么接收端不是耗尽DAC的采样率就是产生溢出。

数据链路

                       图8-2

掉电模式

nRF24Z1有个低功耗模式，叫“掉电模式”。在这种模式下，服务引擎的能力被关闭了，只有一些低频振荡器以及一些时钟在运行。该模式可以被滞后，通过睡眠时钟或是外部引脚的活动。音频接收与音频发送将会运行，射频初始化也将启动。如果在空气中没有找到连接点或是没有检测到音频输入端，睡眠时钟将会把nRF24Z1关闭掉。通过切换引脚，掉电模式中既可以有音频接收（ARX），也可以没有。

九、数字I/O 口

数字I/O引脚可以分为3类：

1、音频接口

2、主串行接口

3、控制与通用I/O接口

音频接口

音频接口包括I2S接口和S/PDIF接口，以及MCLK和REQ引脚

Pin Name

Function

CLK

位时钟

WS

字同步时钟

DATA

音频数据

MCLK

256 *音频基本采样率输出

REQ

数据请求，用于突发型数据

SPDIO

S/PDIF 串行输入或输出

            表 9-1 串行音频口引脚

I2S音频接口

TY-nRF24Z1模块提供一三线串行音频接口。通过它可以与不同的音频格式进行兼容配置。在音频发射模式中，音频端口是处于从属（接收）模式的；而在音频接收模式中，其处于主动（发射）模式。音频的几个引脚，可参看表9-1。

图9-1 一些音频格式

S/PDIF音频接口

可参见第七部分的相关介绍。在某一时刻仅有一个音频接口处于激活状态。

I2S音频接口时序

I2S输入（ATX）时序：

I2S输入协议主要是用来处理一些I2S音频格式，同时，对于一些最普通的格式，接口会自动检测其采样大小以及字长。下面是具体的时序图：

图9-2 I2S输入（ATX）时序图

I2S输出（RTX）时序：

图9-3 I2S输出（RTX）时序图

主串行接口

主串行接口包括一个SPI口和一个2线主接口。相关时序如下：

SPI主时序：

图 9-4 单字节传输时，主接口时序

其中：

TMSCK:MSCK周期时间，由RXDCMD寄存器定义。

tdMSCK：MCSN的时间，其激活首个SCK脉冲，tdSCK = TMSCK / 2

tdMSPI：MSCK到MMOSI数据输出的延迟时间

tsuMSPI：MMISO启动时间

thdMSPI：MMISO保持时间

2线主时序

                         图9-5 2线数据传输

图9-6 2线主时序

控制和GPIO接口

控制和GPIO接口如下：

  音频发送模式：SPI或2线从属接口以及一般用途输入（DD [2:0])

  音频接收模式：SPI或2线从属接口，作为ATX或GPIO引脚DI[3:0],DO[3:0]的替换功能：PWM或SPI主片选信号

音频发送控制接口时序：

SPI从属时序：

图9-7 SPI从属时序图

2线从属时序

图9-8 2线从属时序图

十、典型应用

图10-1A 典型电路应用图

图10-1B 典型电路应用图

注：若单片机为3V电源供电，本模块可以与单片机同电源；若单片机为5V电源供电，则二者必须独立供电（即本模块3V供电，单片机5V供电）。

十一、服务

1.技术服务

A）售前服务产品咨询 价格咨询 选型指导 产品报价

B）售后服务  技术支持  保修服务

2.产品保修

  产品一年质保，终身免费维修，但是要收取器件的成本和来往的运输费用，对于报废的产品，无法修复的，只能报废处理。

3. 定制产品流程

  如果上述产品仍然满足不了您的需求，那么我们可以提供产品开发定制服务，具体流程如下：

A）客户提出需求

B）我们提出解决方案，以及开发周期，定制费用等。一般模块的定制费用为500元，周期10天。其它产品看情况而定。

C）提交样品供用户测试

D）批量生产

十二、友情提醒

本公司还提供多种无线模块，无线学习板，还可以为您量身定做。如有需求，请您联系我们。必将竭诚为您服务。

十三、联系我们

电 话：  0512-68052880 0512-87655879

传 真：  0512-87655879

手 机:   15962169748  15306134346  13862423497

Q  Q:   472230383   328997835   909458011   392061642

MSN ：  baichunyu123@MSN.com

E-mail:   huigang2006@126.com

联系人： 回经理

地 址：  江苏省苏州市滨河路625号创业大厦1号楼505室（公司本部）

           江苏省苏州市苏州赛格电子市场2B49号（销售处）

十四、注意事项

1 本模块上的元件是静电敏感器件，在使用的时候应当遵循静电敏感器件防护规则！！！!

2 在给模块提供电源时电压不能超过3.6V。

3 无线通信效果受周围环境、干扰、遮蔽等影响。

4 所列图片、参数仅供参考，本公司保留最后解释权。

静电敏感器件，请遵循静电敏感器件防护规则！！！!

版权声明

本使用说明书版权归苏州木兰电子科技有限公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式引用，否则苏州木兰电子科技有限公司保留追究法律责任权利，希望能真诚的合作！