图1表示用于重放音频CD的CD阅读器和解码器的典型结构。 用500表示光盘。通过马达502，读出单元501可相对于CD径向移 动以及为聚焦目的，通过马达503，相对于CD轴向移动。马达504 旋转CD以便它在读出单元上旋转。读出单元包括对准CD表面的激 光器505以及多个传感器506，该传感器提供表示从CD读取的数据 的输出以及相对于CD的磁头的聚焦度。来自于磁头传感器的模拟形 式的输出通常用507表示。
将输出传递给控制单元508，其使用读出的信息来通过马达502 和503控制径向移动和磁头焦点以及通过马达504控制CD的自旋速 度。控制单元508通常按集成电路，主要是模拟处理部件来实现。
也将输出传递给数据处理单元509，该数据处理单元处理读出的 信息以形成带有从CD得出的数字音频数据的数字输出流。根据常规 的CD CIRC(交叉交织里德索罗蒙误差校正)解码方法，数据处理单 元509实现数字锁相环(PLL)、进行两级去交织以及两级里德-索 罗蒙误差校正(C1和C2)解码并最终在510生成以I2S(内部-IC- 声音)格式的数字输出，用于传输到后来的处理设备。控制单元509 通常用另一集成电路，主要是数字处理部件来实现。
在常规的实现中，单元508和509在单独的集成电路(IC)上实 现。由于单元508主要是模拟处理电路以及单元509主要是数字处理 电路，为了简易以及经济制造IC，将它们分开是非常有益的。然而， 在组装CD放音机阶段，使用两个单独的集成电路要求电路板面积相 当大。

根据本发明的一个方面，提供用于从数字数据载体读取数据的读 出单元，该读出单元包括：读出头，其包括用于从数据载体读出数据 并生成表示读出的数据的传感器信号的传感器；磁头定位装置，用于 响应磁头定位控制信号，相对于数据载体定位磁头；磁头定位控制器， 用于接收读出的数据并根据存储的指令集操作以处理读出的数据来生 成磁头定位控制信号；以及数据解码器，用于解码读出的数据以形成 数字输出信号，数据解码器包括：软件部分，包括数据处理器，其通 过操作，根据存储的指令集来处理由响应读出的数据而生成的数据； 以及硬件部分，其包括专用硬件，用于执行下述的至少一个：数字锁 相环，用于生成用于使解码器与读出的数据同步的时钟信号；误差检 验单元，用于执行多项式除法(division)；循环冗余校验单元，用于 分析数据字以便在其上执行循环冗余校验；数据封装单元，用于封装 由第一数量的位数组成的数据字节以便形成具有第二数量较少位数的 数据字节，以及去交织单元，用于去交织数据字节流。
硬件部分和软件部分适合于在单个集成电路上实现。与上面描述 的现技术的有装置相比，这允许减小处理步骤和安装所需的电路板面 积。
最好数字数据载体是盘，例如，光盘、数字通用盘或小型磁盘。
磁头定位装置可包括用于旋转数据载体的主轴马达。
误差检验单元适合于接收误差检验输入数据并响应误差检验输入 数据，生成用在里德-索罗蒙误差校正中的校正子。然后，软件部分 适合于将从读出数据得到的数据应用到误差检验单元，接收冗余校正 子并处理该校正子以便在从读出的数据得出的数据上执行误差检验操 作。
读出单元适合于包括用于存储从读出的数据导出的数据的缓冲 器。该缓冲器可是用于存储从读出数据得出的数据的专用缓冲器。
适合于采用数据封装单元来接收14比特字节以及响应生成相应 的8比特字节。数据封装单元最好包括逻辑处理电路，用于响应接收 的14比特字节，生成相应的8比特字节。另外，可采用数据封装单元 来执行查找操作。
最好，去交织单元包括三个缓冲区，采用该去交织单元来接收数 据字节流以及同时将连续接收的数据字节存储在任何一个缓冲区中并 生成输出数据流，其中通过从其他两个缓冲区的任何一个中读取数据 来形成连续数据字节。
根据本发明的第二方面，提供用于通过由三个缓冲区组成的存储 单元去交织数据的方法，该方法包括：接收包括多个数据字节的数据 流；将数据流的预定数量的连续数据字节存储在第一缓冲区中；将数 据流的预定数量的连续数据字节存储在第二缓冲区中；以及同时将该 数据流的预定数量的连续数据字节存储在第三缓冲区中；交替地从第 一和第二缓冲区读取数据字节以形成输出数据流。
该方法适合于包括步骤：只要数据流的预定数量的连续数据字节 已经存储在一个缓冲区中并且已经从其他缓冲区读取所有数据字节， 则将数据流的预定数量的多个连续数据字节存储在所述其他的缓冲区 的一个中；以及随后，同时将数据流的预定数量的连续数据字节存储 在所述其他的缓冲区的另一个中，以及交替地从所述一个缓冲区和所 述其他缓冲区的所述一个读取数据字节。
附图说明
现在将通过例子，参考附图来描述本发明，其中：
图1表示表示现有技术CD读取组件的结构；
图2表示音频系统的通用结构；
图3表示用在图2的系统中的集成电路的结构；以及
图4示例说明图3的集成电路的数字信号处理器的结构。
在图中，相同的参考数字表示相同的零件。
图2的音频系统用于声音再现，例如家用高保真系统。音频系统包 括均通过中央微处理器1连接的音频源设备、控制设备以及输出设备。 中央处理器执行来自所有音频源的信号，包括数据域中的模拟音频源， 以及连接用户接口设备，如开关距阵以及红外线遥控器的接口。
这样，使用中央微处理器允许比现有系统具有更高程度的集成。 因此，需要更少的部件并且更容易测试和制造，并能降低最终系统的 大小和成本。另外，利用这种类型的系统，可能通过软件定义系统的 功能性，因此能大批量地制造单个硬件单元并适用于通过在其上运行 的软件来进行特定实现。
音频源设备是在2总体上表示的无线电调谐器、在3总体上表示 的光盘放音机以及在4总体上表示的盒式放音机或录音机。诸如(但 不限于)DVD、迷你盘或MP3放音机和/或录音机、电视接收机以 及麦克风等其他设备也能提供音频输入。
无线电调谐器2包括FM(调频)天线200以及AM(调幅)天 线201。在中央微处理器1的控制下，通过与在203的、从合成器204 得到的调谐信号混合，在FM解调部分202解调来自FM天线的信号； 并通过立体声解码器206解码成左和右立体声信号。立体声解码器可 方便地在与其他部件相同或另外的IC卡上实现。在207将合成模拟 音频信号传递给编解码器单元5。可变电容二极管208可用来在209 处的调谐信号的控制下调谐AM接收，该调谐信号是经合成器204从 串行控制器20得到的。解码接收的AM信号以得出模拟音频信号， 将该模拟音频信号在213传递给编解码单元5。FM或AM接收的选 择是在来自串行控制器20的选择信号214的控制下通过信号开关来实 现的。因此，无线电调谐器部分能在串行控制器20的控制下以选定的 FM或AM频率接收信号，并生成传递给编解码器单元5的音频输出 信号。
光盘(CD)放音机3具有常规的数据检测硬件，包括一对激光二 极管301、跟踪和聚焦马达302、303以及六个检测二极管304-309。 在310，通过来自串行控制器20的使能信号使能激光二极管。通过来 自中央微处理器的噪音成形DAC数字控制信号311、312、312a和312b 控制跟踪、聚焦、滑车(sled)和主轴驱动机构。将这些控制信号的每一 个通过低通滤波器R-C网络313、314、314a、314b转换成模拟信号 以便在319、320提供各个驱动信号。放大来自检测二极管304-309的 输出并传送给包括低通滤波器和求和/差别电路的解码单元321，以 便在322-324、324a生成四个模拟输出。通过西格马-德耳塔调制器 325-327、327a将这些转换成数字位流以在328-330、328a形成传送给 中央微处理器1的四个数字信号。这四个位流用于再现从CD读取的 数据并用于使读取磁头达到正确的聚焦以及跟踪与CD校准。因此， 当由串行控制器20使能CD放音机时，该放音机能在来自中央微处理 器的数字信号311、312、312a、312b的控制下读取CD并将数字数据 位流返回给该微处理器。通过由图1中未示出的马达，通常执行CD 以及其支撑盘的驱动。
在本发明中，通过中央微处理器执行聚焦、主轴、跟踪马达以及 从CD读取的数据的解码的控制。因此，与图1中示例说明的系统相 比，为控制和解码操作，不实现单独的集成电路。相反，在中央微处 理器1的CD解码单元520中以及在ECC加速器521的支持下实现 CD解码操作，并且在微处理器1的聚焦和跟踪控制单元522中执行 控制操作。
通过使用数字硬件的中央微处理器的聚焦和跟踪控制单元522用 软件执行包括主轴速度控制操作的伺服马达控制操作。由于此，很方 便在主要是数字的中央微处理器上实现伺服马达控制操作。用于聚焦 和跟踪控制单元的软件指令可存储在单元本身或片外RAM16中。
用于CD伺服机构的软件基本上包括3部分：聚焦部分、主轴马 达控制部分以及跟踪部分。当将CD载入放音机时，在软件的控制下 执行下述步骤：
●将主轴马达设定成额定的恒定速度。
●使读取磁头移动到盘的中央。
●在它们的中间位置设置控制磁头聚焦的磁头线圈。
●通过磁头移进或移出进行聚焦校准直到检测到聚焦并确定为此 所需的驱动范围。
●通过该范围信息，使能连续的聚焦伺服。
●使用与来自聚焦的磁头的CD数据校准的CD锁相环，控制主轴 马达速度以便在4.32MHz提供恒定速度原始CD数据。
●此时，使能伺服软件的各个磁道跟踪部分。实质上，这会使能 磁头(通过磁头磁性线圈然后是滑车)来跟踪CD表面上的1.6um宽 的磁道。
●磁头沿初始的内部磁道直到已经读取内容表。从该区域得到的 信息包括磁盘上第一和最后磁道的数量、引出起始时间以及磁道数起 始时间。将该信息存储在用在自动或在用户控制下随机存取CD上的 数据的存储器中。
●然后主轴停止以及软件等待CD播放命令。
●当接收到播放命令时，存储的信息用来确定CD上位置，在该 位置应当开始读取数据。使能主轴马达以便旋转CD达到速度。使用 滑车马达将磁头定位在适当的位置并通过磁头线圈聚焦。然后，开始 数据读取并连续调整伺服机构，以便当读取数据时磁头沿着CD上的 磁道。
也用软件执行大部分的CD数据解码操作。然而，已经发现可通 过使用中央微处理器上的专用硬件执行解码过程的选择步骤来实现效 率的大幅度提高。那些步骤是数字PLL、输入数据的缓冲、某些误差 检验操作以及14位至8位封装。
在中央微处理器的CD解码部分520中用硬件直接实现数字PLL。 该数字PLL 550生成用于使编码操作同步的位率时钟。
将来自传感器的输入数据存储在专用96位缓冲器551中。在图2 中，缓冲器551示例为在CD解码器部分中，但也可使用中央微处理 器上的其他存储器代替。在常规的数字CD解码器中，分配更大的存 储器，例如2K字节用于缓冲输入数据。然而，由于由硬件和软件间 的解码步骤的划分所产生的本系统的效率，已经发现在本发明中96 位是充分的。
通过中央微处理器的专用的误差检验加速器(ECC)部件521实 现误差检验。为ECC部分提供专用的硬件，用于执行多项式除法以 便加速在解码CD外数据中必须的里德-索罗蒙解码步骤。另外，通过 在传递给它的数据上执行异或操作，提供用于根据CD标准生成循环 冗余校验(CRC)数据的专用硬件。
将CD数据编码成14位字节，必须封装到8位格式以形成最后的 数字数据流。通常，这是通过查找表来实现的，其中通过查找初始的 14位字节来得出相应的8位字。在本实施例中，提供逻辑硬件代替查 找表。安排逻辑硬件来处理14位字节输入以便生成相应的8位字节作 为输出。
使用三个存储块560、561和562执行去交织过程。已经被封装到 8位的数据字节顺序写到第一块560。只要那个块满，则将输入数据字 节顺序地写入第二块561。只要那个块已满，则将输入数据字节顺序 地写入第三块562。当将输入数据写入第三块562时，依次从第一和 第二块抽取奇和偶字节以便实现数据的去交织。数据抽取率高于块填 充率，以便在装满第三块前，从第一和第二块抽取数据。只要已装满 第三块562，就将输入数据写入第一块560。只要已经装满第一块560， 则将数据写入第二块561同时抽取和去交织存储在第三和第一块中的 数据。然后装满第三块，接着重复该循环以将数据写入第一块同时从 第二和第三块抽取数据。用这种方式，可使用相对少的缓冲空间高效 执行去交织。
每个缓冲器560、561和562具有32字节(符号)的容量。当从 CD读取系统接收到数据时，由DMA(直接存储器存取)写入适当的 一个缓冲器中。然后CPU读取一对缓冲器中的另外的位置来进行去交 织过程。因此，CPU通过存储器存取的安排有效地进行去交织功能。 当去交织数据时，在CPU上运行误差校正软件来执行误差校正。
为执行去交织过程，在从将被填充的倒数第二个缓冲器的奇字节 后，从将被填充的最后一个缓冲器提取一个奇字节。分别利用奇和偶 字节重复该过程。这构造了32符号(字节)帧。
在该步骤后，执行标准化的C1误差校正阶段。这大多是通过软 件但结合来自于专用校验计算单元或ECC加速器逻辑单元(图4中 的19)的硬件辅助来完成的。这基本上是32至28符号转换器。ECC 单元在硬件中计算传递给它的数据的校正子，然后返回给软件以便后 续处理。
然后，软件使用108时钟延迟来执行主去交织处理，以便最小化 坏帧的影响并实质上分散此以使能最大校正和恢复(内插)能力。
标准化C2过程如下。这也是大部分用软件来执行的，但仍使用 ECC逻辑119。这执行28至24符号转换。
为完成该过程，为更大的内插成功执行最后的去交织以对付CD 上的表面缺陷。当将环形缓冲器技术用于此时，时间可用于将被及时 抑制噪音的不可校正的错误以便在音频输出中可识别出没有可听出的 “滴答声”。也可监视环形缓冲器填充率以便有效地给出与CD马达主 轴速度控制的微调(经DPLL 130实现基本主轴控制)相应的软件控 制。
盒式放音机/录音机4具有一对左400和右401读/写磁头。来 自该磁头的磁带读取输出402、403通过放大器404、405放大，然后 在406、407作为左和右模拟音频信号传送给编解码器单元5。通过放 大器410、411从在412、413从I2S接口10接收的信号生成至磁头的 磁带录音输入408、409。因此，盒式放音机/录音机能读取盒式磁带 以便在406、407生成至编解码器单元5的音频信号，以及能将从在 414、415来自微处理器的数字信号得到的模拟数据记录在盒式磁带 上。正常地执行由马达(未示出)驱动盒式磁带以及操作消音磁头(未 示出)。可支撑一个以上的盒式机构。在提供一个以上的盒式机构的 情况下，一个机构能录制来自另一机构的重放。
串行控制器20通过串行接口33连接到微处理器1。通过在该链 路上发送的信号，微处理器能控制串行控制器的各种输出。
音频系统的控制设备是开关矩阵7以及遥控手持送受话机8。将 开关矩阵7固定到用户可操作的键盘上。开关矩阵7通过并行接口9 直接连接到微处理器1。遥控手持送受话机8传送由连接到微处理器1 的红外线接收器30接收的红外线信号。音频系统的输出设备是直接连 接到微处理器1的LCD(液晶显示器)显示块11以及包括左和右功 率放大器12、13以及左和右扬声器14、15的音频输出部分。显示器 可经外部显示控制器驱动。这对其他技术的显示器，例如，真空荧光 显示器或阴极射线管来说特别方便。通过来自编解码器5的在31、32 的左和右模拟音频输出信号来驱动功率放大器。通过总线17将只读存 储器(ROM)16连接到微处理器1。ROM存储用于由处理器执行的 软件。
编解码器5执行D至A和A至D的转换。编解码器5具有对微 处理器1的连接，用于将左和右数字音频输入信号传送到微处理器(连 接21、22)，以及用于传送来自微处理器1的左和右数字音频输出信 号(连接23、24)。DSP 1具有能用来连接到外部DAC的I2S接口， 如果优选，使用放大器410、411的DAC转换例如用于盒式录音信号 或自DSP 1的PWM(脉宽调制)噪音成形信号。编解码器具有用于 从无线电调谐器和盒式放音机/录音机接收模拟信号的连接207、 406、407以及用于将输出信号提供给功率放大器12、13的连接31、 32。编解码器也从微处理器1在27接收源选择信号。响应该源选择信 号，编解码器中的A至D通路34能从音频源2，4中选定一个编码模 拟信号以生成至微处理器1的左和右数字音频输入信号。同时，编解 码器中的D到A通路35能解码来自微处理器的左和右数字音频输出 信号以生成至功率放大器的模拟输出。通过编解码器使用标准的编码 /解码方案。
接口10具有至微处理器1的连接414、415，用于接收表示左和 右数字音频信号的I2S格式的数字信号。接口10将这些信号转换成模 拟形式并在412、413将它们输出到盒式放音机/录音机用于记录。
图1的结构包括四个集成电路。其中一个具有串行控制器20以及 用于支持无线电调谐器2的操作的专用电路、光盘放音机3以及盒式 放音机/录音机4。另一个具有接口10。又一个具有编解码器5。第 四个具有微处理器1。可集成任何一个或所有这些集成电路以便需要 更少的单独的集成电路。除可在单独的箱中的扬声器14、15和遥控手 持送受话器8以外，最好将所有音频系统的部件安装在单独的外壳中。
在操作中，用户使用遥控器手持送受话器8或开关矩阵7选择音 频源。以数字形式将来自那个音频源的左和右通道音频信号提供给微 处理器，或者是以直接来自检测电路的位流格式(如果CD放音机是 选定源)，或者是以经编解码器5的编码数字音频格式(如果选择无 线电调谐器或盒式放音机/录音机)。在微处理器中处理数字信号将 如下所述，例如用于音量、音调、均衡和误差校正以便以数字形式在 23、24生成左和右通道输出信号。然后将那些信号转换成模拟形式并 用来驱动扬声器以给出对来自数据源的信号的可听表示。如果用户选 择盒式放音机/录音机用来录制来自其他音频源中的一个的数据，那 么在D至A转换后，通过I2S接口10，微处理器在28、29以数字形 式输出用于可录制的信号，然后通过盒式放音机/录音机录制该信号 的表示。应当注意，即使选定源本身能生成模拟信号，例如执行无线 电调谐器和盒式录音机的例子，在返回到用于输出给扬声器的模拟域 前，将它们的输出转换成数字形式以用于处理器1的数字处理。
图2表示微处理器1的结构。微处理器包括多目的数字信号处理 器(DSP)100以及一系列专用硬件单元101-119。处理器100用来载 入和执行存储在ROM 16中的程序代码。专用硬件单元包括输入/输 出接口101-113阵列、CD处理子系统114、RDS(无线电数据系统) 处理子系统115、西格马-德耳塔输入电路116-118以及误差校正加速 器子系统(EGG)199。通过总线120互连处理器100和各专用硬件 单元。于是，将微处理器划分成用DSP 100表示的通用处理部分，其 用软件执行处理，以及一组专用处理块(具体来说，是子系统114、 115和119)，其以硬件执行处理。用这种方式，微处理器的拆分显著 地提高其性能。
输入/输出接口如下：
●UART 101是标准的RS232型异步串行接收机发送机。它使用 具有一个起始位和一个结束位的8位数据。其目的主要用于开发，但 它可在用于自测试和诊断的制造中使用。
●四个NSDACs(噪音成形DACs)102-105允许微处理器1提供 四个脉宽调制输出。在图1的系统中，这些用于控制CD系统的聚焦 和跟踪致动器以及主轴和滑车马达，NSDAC逻辑产生由DSP设定平 均值的位流。参考输出用来消除任何偏差以便0输出引起对致动器的 0驱动。
●存储控制器106控制定时和控制至外部存储器16或在其他实现 中可连接到微处理器的其他类似外围设备的数据流。系统理论上解码 外部存储器的三个存储体：引导ROM、静态RAM以及动态RAM， 尽管对外部的外围设备可进一步划分引导ROM和静态RAM解码。 可独立地编程DRAM中的定时、宽度(字节或字)以及列的数量。 处理器能运行来自快速内部RAM以及较慢引导ROM的代码，这使 其具有DSP和微控制器的特性。在使用中，当首先启动微控制器时， 存储在ROM 16中的软件可下载到微处理器上的本地随机存取存储 器。
●AC97接口107向编解码器5提供一个接口，在该实现中该编解 码器5为AC97编解码器。编解码器5具有16位立体声ADCs和DACs 以及在五个立体声输入和立体声输出上的独立调整的增益。与AC97 的通信是经由以音频采样率的256倍操作的256位分组进行。AC97 接口107允许D8P 100通过以44.1KHz音频采样率读取和写入寄存器 与AC97通信。
●I2S端口108提供与I2S接口10的链路。I2S是用于CD质量 DACs的串行接口的标准形式。如上所述，该接口可用来将音频录制 到磁带，同时主AC97音频输出驱动功率放大器(以可变音调和音量 设定)。
●红外线输入109连接到红外线检测器30。输入端口109测量规 定的红外线临界点(transition)之间的时间以便检测和解释红外线命 令，然后中断处理器100以便可执行该红外线命令。通过该装置，红 外线手持送受话器能为用户提供通常的控制，诸如音量调整、音频源 选择、无线电频带以及频道选择、音调调整以及磁带和CD位置以及 播放控制。
●串行接口(SPI)110连接到串行链路33并允许DSP 100与串 行控制器20通信。通过该接口，DSP 100能发出命令来控制串行控制 器20的输出。这提供方便的方法来操作受控的无线电调谐器以及CD 放音机而不需要微处理器1本身具有对这些设备的直接链路。为使能 CD放音机，DS 100在总线120上将一个信号发送给SPI 110以使SPI 在串行链路33上发送CD使能信号。串行控制器存储CD使能标志。 在接收到CD使能信号后，串行控制器设置CD使能标志并通过在310 的输出信号使能CD。为禁用CD放音机，DSP 100在总线120将信号 发送给SPI 110以使SPI在串行链路33上发送CD禁用信号。在接收 到CD禁用信号后，串行控制器复位CD使能标志并通过在310的输 出信号禁用CD。类似地，串行控制器存储用于无线电调谐器2的操 作的标志，诸如调谐器使能标志以及频带选择标志，这些标志均受来 自SPI 110的相应消息控制。可存储另外的标志以及由串行控制器20 提供的其他功能。该种配置允许减小微处理器1输出的数量。代替微 处理器本身具有用于每个由串行控制器20提供的信号的单个输出管 脚，在微处理器1和串行接口2之间具有简单的串行接口。
●通用110(GPIO)块111表示多个(例如64个)通用110管脚。 这些管脚可用于输入或输出。它们可用于驱动显示器、读出开关或与 外围设备(相对)慢的通信。GPIO块连接到开关矩阵7和显示器11。 因为提供大量管脚，其中每个管脚可在软件命令控制下由DSP 100单 独控制，GPIO块提供用于允许微处理器适合于不同实现的便利装置， 这些不同的实现可能具有不同的显示单元和不同的开关输入。只要 GPIO块连接到那些设备，DSP 100和各设备间的交互作用由所使用 的软件决定。
●盒式噪音成形DAC(CDAC)113用于允许使用微处理器1的 高保真系统的制造商提供较低成本的磁带录制方案。块的结构与 NSDAC相同，但这些块以44.1KHz运行。如果使用CDAC输出，那 么不需要外部I2S DAC，并且能直接从微处理器1的CDAC 113提供 图1中412、413处的盒式录制信号。这能降低电路板面积、部件数量 以及制造成本。
CD处理子系统114执行从CD放音机3接收的数据的解码以便导 出从CD恢复的音频数据。CD处理子系统114包括数字锁相环路 (DPLL)130、移位寄存器(SR)131、14至8判定器(FED)132、 子码模块133、数据缓冲器134以及用于控制单元130-134的定时和 控制模块135。数字锁相环130恢复来自CD数据的位时钟。CD数据 中的临界点应当发生在时钟跃变处。这种逻辑合成恢复的时钟并且如 果数据迟早或增加或减少，该恢复的时钟频率可以进行补偿。恢复的 时钟与系统时钟同步。这引入了+1—半个系统时钟周期的跳动。对于 67MHz的系统时钟，这表示11个数据临界点之间约1％的最小间隔。 DPLL频率能由DSP读取以控制盘的速度。在比例和积分反馈通路中 的DPLL初始频率以及增益均能通过DSP设置以控制采集时间和稳定 性。移位寄存器将来自盘的串行数据转换成并行符号。它也可用来检 测同步符号。14至8解码器将来自存储在CD上的14位格式的数据 变换成用在DSP 100中的8位(字节)格式。当录制CD数据时，将 每8位字节编码在14通道位上。每个通道位与记录的数据中的临界点 相应。因此，FED将每组14个接收的通道位转化成音频数据的单个8 位字节。将恢复的字节传送给子码模块和数据缓冲器。子码模块133 检测子码同步符号并从每个接收的帧抽取子码字节。子码模块被连接 到数据总线120用于输出子码信息。数据缓冲器134缓冲接收的音频 数据，用于提高去交织效率，该操作是由DSP 100执行的。将来自 CD的数据依次写入数据缓冲器134的三个缓冲器中的一个内。这些 缓冲器的每一个容纳32字节或一帧接收的音频数据。将数据缓冲器 134连接到总线120，通过总线120，DSP 100能存取数据缓冲器134 的各缓冲器。构造数据缓冲器134以便DSP不能存取正将接收的数据 写入到其中的缓冲器，但能存取数据已经写入的前两个缓冲器。这允 许DSP执行第一阶段的去交织而不拷贝数据。
RDS处理子系统115从接收的无线电信号抽取RDS数据并在总 线120上提供RDS数据。
在CD系统3(见图1)有三个西格马-德耳塔ADCs 325-327，提 供表示聚焦误差328、跟踪误差329以及中心孔径330的信号。这些 信号均采取位流的形式，该位流表示各个信号的大小。将每个西格马- 德耳塔输入116-118连接到各个ADCs 325-327上。西格马-德耳塔输 入在预定采样周期内重复计算各个位流中的二进制位，并将每个计算 结果提供给数据总线120。所得结果可由DSP 100使用，用于确定聚 焦和跟踪误差，以便通过两个NSDACs 102-105控制聚焦和径向伺服 机构303，302。也可在总线120上将结果(特别是中心孔径计算结果) 传递给DPLL 130，作为CD子系统114的基本数据输入。
DSP 100在来自ROM 16的软件的控制下，对从CD子系统114 接收的数据执行里德-索罗蒙误差校正。在误差校正操作过程中，要求 DSP100确定用于所接收的数据的校正子。这可通过软件来实现，但 将1个字节“加”到当前校正子中将采用软件中的约20条指令。以GD 数据率计，每秒钟将耗费DSP 100约1千万条指令。提供误差校正加 速器(EGG)块以加速该过程。EGG块能通过数据总线120与DSP 100 通信。EGG块实现校正子计算并响应来自DSP 100的消息，返回表 示将被加到当前校正子中的字节的消息。这可以通过将DSP 100上用 于确定校正子的负载减少到对每个接收的数据字节用一条指令来加速 校正子计算的任务。
DSP 100以67MHz的时钟速度操作，但也可使用其他速率。DSP 100是在软件控制下操作以接收总线120上的数据、处理该数据并将 在相同的总线上输出数据的通用处理器。
DSP 100的结构如图3所示。该DSP具有8个32位寄存器160。 这些可用来保持地址或数据。当一个寄存器用来提供地址时，它与5 位偏差(变址访问)结合以允许单周期存取小数据结构。DSP 100包 括32位算术逻辑单元(ALU)161。用于DSP 100的RAM 162-164 也在微处理器1的集成电路上或在外部13 RAM芯片上提供。RAM 可是SRAM和DRAM的混合。有三个存储体由外部存储控制器解码， 两个静态以及一个动态存储体。可单独调整每个存储体的速度和宽度。 外部存储器可是8或16位宽。外部存储控制器在某种程度上对此隐藏 并允许对该外部存储器的8或16位存取。意图将用于速度临界操作(象 数字过滤器)的代码传送到快速内部程序RAM或从该快速内部程序 RAM抽取出来，同时可直接从引导EPROM执行用于慢速操作(象 用户接口)的代码。另外，DPS包括SP和PC寄存器165、标志存储 166、专用的位移位器单元167、专用乘法单元168以及外部存储控制 器169。DSP的各块可通过总线170连接。
在操作中，用户通过接通系统电源使能图1的音频系统。除由电 池供电的遥控手持送受话器8以外，音频系统中的所有装置都具有共 用的电源(在图中未示出)，尽管系统的不同部件可具有从电源得到 的不同电源电压。当启动它时，微处理器1启动并从ROM 16装入操 作软件。为增加执行的速度，可将软件装入本地RAM中。对开关矩 阵7和/或遥控手持送受话器8的装置，用户可向DSP 100提供表示下 述信息的数据：
●将音频输入单元2、3、4中的哪个提供给音频源用于通过扬 声器14、15重放；
●如果源是CD或磁带放音机，是否该单元处于播放、暂停或 停止模式，或将变址前进或后退；
●设置音量、音调或其他处理结果效果，利用这些效果重放声 音；
●声音是否也由盒式放音机/录音机4录制。
也可提供其他信息。可将用户设置提供给微处理器1的GPIO块 111，由此经总线120到达DSP 100，该DSP 100将设置存储在RAM 中以便在软件执行期间可使用它们。
如果将无线电调谐器选择为音频源，那么DSP 100经端口110将 适当的调谐器使能和选择信号提供给串行控制器20。然后通过串行控 制器20使能调谐器。将来自该调谐器的模拟音频信号通过编解码器5 转换到数字域并提供给AC接口107。在此，通过总线120将数字信 号传送给DSP 100，该DSP 100在它的程序软件的控制下，根据用户 对音量、音凋等的设置变换它们。另外，特别是如果正接收FM无线 电信号，对数字音频信号进行频率均衡以便说明可用于信号的传输中 的任何压缩等等。DSP 100的软件包括用于无线电均衡的一个或多个 预设定的处理例程，并且适当的例程用来均衡接收到的音频数据。将 合成信号经AC97接口107输出给编解码器5。AC97接口将信号转换 回模拟域并将它们输出给放大器和扬声器12-15。
如果将CD放音机选择为音频源，那么DSP 100经端口110将适 当的CD放音机使能和选择信号传送给串行控制器20。然后通过串行 控制器20使能CD放音机。同时，DSP 100直接经NSDACs 102-105 控制CD放音机的伺服机构。由微处理器1在西格马-德耳塔输入 116-118处接收原始位流数据。通过数据总线120，将该数据提供给 DSP 100和CD子系统114。该DSP使用数据来确定任何跟踪或聚焦 误差并相应地调整至跟踪和聚焦伺服机构的输出。同时，CD子系统 将接收的数据解码成8位字节，将该8位字节存储在数据缓冲器134 的缓冲器中。如上所述，DSP 100读取那些缓冲器以对接收的数据执 行去交织，然后在接收的数据上执行误差校正以便从CD得出脉冲码 调制数字音频数据。然后可通过DSP 100将该数据转换成另一种数字 音频形式。然后通过DSP 100，在其程序软件的控制下，根据用户对 音调、音量等的设置，变换来自于此的数字音频数据。经AC97接口 107，将合成信号输出给编解码器5。AC97接口将信号转换回模拟域 并将它们输出给放大器和扬声器12-15。
如果将盒式放音机/录音机选择为音频源，则DSP 100经端口110 将适当的盒式放音机/录音机使能和选择信号传送给串行控制器20。然 后由串行控制器20，通过图1未示出的信号使能盒式放音机/录音机。 将来自盒式放音机/录音机的模拟音频信号通过编解码器5转换到数 字域并提供给AC97接口107。从此，通过线120将数字信号传递给 DSP 100。该DSP 100在它的程序软件的控制下，根据用户设置的音 量、音调等等变换这些信号。另外，该数字音频信号经过频率均衡以 说明正在使用的盒式磁带的类型。磁带类型可由用户输入或通过磁带 走带机构检测并经接口111提供给微控制器。DSP 100的软件包括用 于磁带均衡的预设定处理例程，并且适当的例程用来均衡接收的音频 数据。将合成的信号经AC97接口107输出给编解码器5。AC97接口 将信号转换回模拟域并将它们输出给放大器和扬声器12-15。
如果用户已经指明盒式放音机/录音机是从选定的音频录制，那 么除经AC97接口107输出给编解码器5外，经128端口108将合成 的信号输出给128接口10。在128接口，将信号转换回模拟域并输出 给盒式放音机/录音机。输出给128接口的信号可不经历象用在至编 解码器5的信号的一些处理。例如，可不对它们进行音量和音调处理。 最好将适当的磁带类型均衡提供给信号。
除上述描述的音频处理外，DSP 100将输出提供给显示器以表示 其状态。该输出可提供关于确认用户输入，如音量或无线电频带设置 的消息，或可表示从正在使用的音频源得到的数据，例如CD磁道数 据或RDS数据的数据。
将意识到图1的系统可用许多方式改变。例如，可利用耳机或提 供可听信号的其他装置来代替或补充扬声器14、15。可提供另外的或 不同的音频源，如小型磁盘或DVD(数字化视频光盘)放音机。
申请人注意到这样的事实，即本发明可包括在此隐含或清楚或对 其任何概括地公开的任何特征或特征组合，而不限制本权利要求书的 任何范围。根据上述描述，在本发明的范围内做出各种改变对本领域 的技术人员来说是显而易见的。
本申请是申请号为01818196.1、申请日为2001年10月3日、发 明名称为“重放数字媒体”的专利申请的分案申请。