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VS10XX APPL. NOTES
VS1001K, VS1011, VS1002D
VS10XX - APPLICATION NOTES
Features
• Quick Startup
• Saving I/O Pins
• MP3 Player
• ESD Protection
• Highest SPI Speed
• ADPCM Recording
• SPI Boot Format
Description
This document contains Application notes for the
VS10XX family, including VS1001k, VS1011 and
VS1002d.
Version 0.73, 2005-11-25 1
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CONTENTS
Contents
1 Introduction 7
1.1 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 General Hints (all) 8
2.1 Short-Circuiting Analog Outputs (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2 Using an External Clock (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 Application Programs (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 Application Programs (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3 Clock Speeds (all) 11
3.1 General (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 Maximum Sample Rate (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3 Maximum Amount of DSP Effects (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.4 Maximum Decodable Bitstream (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4.1 CLKI = 12.288 MHz (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4.2 CLKI = 22.580 MHz (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4.3 CLKI = 24.576 MHz (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4.4 CLKI = 26.000 MHz (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4.5 CLKI = 28.000 MHz (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 Quick Startup (all) 13
4.1 Overview (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.2 Seeing If Analog Works (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.3 Seeing If Firmware Wakes Up (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
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4.4 Writing to SCI (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.5 Writing to SCI (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.6 Reading from SCI (all) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.7 Writing to SDI (01; 11’s and 02’s compatibility mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.8 Writing to SDI (11’s and 02’s new mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 How to Play a Song (11, 02) 16
6 Saving I/O Pins (11, 02) 17
6.1 Overview (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.2 SPI With Other Devices Connected (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.3 SPI With VS10XX As the Only Device (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7 Saving I/O Pins (01) 19
7.1 Overview (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7.2 Prerequirements (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7.3 Using the Connection (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7.3.1 Selecting the Right Chip (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7.3.2 Sending SCI Data (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.3.3 Receiving SCI Data (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.3.4 Sending SDI/MP3 Data (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7.4 SDI in Oscilloscope Pictures (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8 Powering Up and Down Cleanly (11, 02) 22
8.1 Proper Startup Connection (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
8.1.1 Powering Up (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
8.1.2 Powering Down (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
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8.2 Functional Connection (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
8.2.1 Powering Up (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
8.2.2 Powering Down (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9 Declicking VS1001k (01) 24
10 MP3 Player (01) 26
10.1 Overview (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
10.2 Main Components (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
10.3 Schematics for Standalone Unit (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
10.4 Xilinx Configuration (01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
11 ESD Protection (all) 30
12 Highest SPI Speed (11, 02) 31
13 Highest SPI Speed (01) 32
14 ADPCM Recording (02) 33
14.1 Introduction (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
14.2 Microphone Connection (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
14.3 Activating ADPCM mode (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
14.3.1 IMA ADPCM and VS1002c Considerations (02c) . . . . . . . . . . . . . . . . 34
14.3.2 IMA ADPCM and VS1002d Considerations (02d) . . . . . . . . . . . . . . . . 35
14.4 Reading ADPCM Data (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
14.5 Storing ADPCM Data (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
14.6 Adding a RIFF Header (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
14.7 Playing ADPCM Data (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
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14.8 Sample Rate Considerations (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
15 How to Stream Audio Data (11, 02) 39
15.1 Introduction to Streaming (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
15.2 Receving a Reliable Stream (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
15.3 Receving an Unreliable Stream (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
15.3.1 Example Strategy (11, 02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
16 Spi Boot (02) 42
16.1 Introduction (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
16.2 Boot Record Format (02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
17 VS10XX Differences 43
17.1 Basic Features of VS1001k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
17.2 Changes Between VS1001k and VS1011, 2003-09 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
17.3 Changes Between VS1011 and VS1002d, 2003-09 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
18 Document Version Changes 45
19 Contact Information 46
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