VS1005 —— 一体化 MP3 音频系统芯片
简介
VS1005 系列是 VLSI Solution 的旗舰产品，同时也是首款一体化 MP3 系统芯片（SoC）。
VS1005 的功能特别适用于便携式音频设备、音响底座（Docking Station）以及录音播放类应用。用户可根据具体应用场景对其进行定制。
该芯片支持全速 USB 主机功能，非常适用于需要从 USB 存储设备（如 U 盘、移动硬盘）播放音频的系统，拓展了其在 AV 接收器和收音机播放器等领域的应用可能。同时也支持 USB 设备模式。
以太网接口提供有线网络音频流传输能力，I2S 接口则可与其他芯片进行数字音频连接。RTC（实时时钟）及电池备份寄存器不仅提供定时闹钟功能，还支持低功耗与低速 DSP 模式。
与 VLSI 早期产品不同，VS1005 SoC 在应用开发上采取了全新方法。其多任务操作系统 VSOS 以及 MegaLib 对象代码库 可与 VLSI Solution 的开发环境 VSIDE 配合使用，大大简化了在 VS1005 的 256 KiB RAM 上编写应用程序的流程。为了进一步增强可扩展性，VS1005 支持从任何非易失性存储器（包括其可选的 1024 KiB 内部 Flash）动态加载代码。内部 Flash 可加密保护，从而允许开发者或第三方保护其代码。
MegaLib 库包含 VLSI Solution 所有现有的编解码器，包括 MP3 和 Ogg Vorbis 编码器，MP2、MP3、WMA、OGG、AAC LC、FLAC、IMA、WAV PCM 解码器，以及其他功能模块：FM（含 RDS）、文件 I/O、设备驱动、应用加载、多任务、图形界面函数、音频处理等。
功能特点
电源管理
- 单电源输入
- 内部电压调节器
- 5 路输入多路复用 SAR 模拟监控
- 可选电池，用于 RTC 和备份寄存器供电
模拟音频
- 2 路 24 位 / 96 kHz DAC
- 3 路 24 位 / 192 kHz ADC
- 集成 FM 调谐器，支持 RDS 和日本频段（76–108 MHz）
- 立体声耳机输出
- 立体声麦克风放大器
数字音频
- 支持 S/PDIF 输入与输出（兼容 AES/EBU）
- 支持 I2S 输入与输出
- 24 位采样率转换器
- 全速 USB 音频设备
- 以太网接口（支持网络音频流）
存储与内存
- SD 卡接口
- 可选嵌入式 Flash
- 内部 SRAM（256 KiB）与 ROM（256 KiB）
通用 I/O
- 全速 USB 主机 / 设备模式
- PWM 输出
- UART 串口
- 2 路 SPI 总线，支持主从模式
- 电阻式触控屏接口
- JTAG 硬件调试接口
- 8 位并口，可用于 LCD 显示控制
其他硬件功能
- 仅需一个时钟源运行
- 可选实时时钟
- 内置 Flash 可设置为拷贝保护模式
- 电源按键引脚，支持软件控制关机
VSOS 固件亮点
- 使用 VLSI 的 VSIDE 开发环境进行应用开发
- 解码器：支持 MP3、WMA、Ogg Vorbis、AAC LC、FLAC、ALAC、DSD、RIFF WAV
- 编码器：支持 MP3、Ogg Vorbis、PCM（最高支持 4 通道 96 kHz）
- DSP 音频处理：包括 EarSpeaker、参数均衡器、VU 表、混音器、变速处理、变调处理等
- 文件 I/O：支持 SD 卡文件系统
- 集成 FM 调谐器与 RDS 解码器
- 提供 USB 主机与从设备的软件库
- 支持 VSOS Shell 环境，便于原型开发与软件调试
- 图形显示界面，支持电阻式触摸控制
音频格式支持
音频解码格式支持表
| 音频格式 | 从 SD 卡播放 | 从 USB 闪存播放 |
|---|---|---|
| ALAC（Apple 无损音频） | 96 kHz / 24 位 | 48 kHz / 24 位 |
| FLAC（自由无损音频编解码器） | 96 kHz / 24 位 | 96 kHz / 24 位 |
| AIFF（Apple PCM 格式） | 352 kHz / 32 位 | 96 kHz / 24 位 |
| RIFF WAV（微软 PCM） | 352 kHz / 32 位 | 96 kHz / 24 位 |
| Ogg Vorbis | 96 kHz / 1000 kbit/s | 96 kHz / 500 kbit/s |
| MP3（非 VS8005） | 48 kHz / 320 kbit/s | 48 kHz / 320 kbit/s |
| AAC-LC（先进音频编码） | 48 kHz / 280 kbit/s | 48 kHz / 280 kbit/s |
| WMA（Windows 媒体音频） | 48 kHz | 48 kHz |
| DSD64 / 128 / 256 | DSD256（11.3 MHz） | – |
音频编码格式支持表（不使用外部内存）
| 音频格式 | 写入 SD 卡 | 写入 USB 闪存 |
|---|---|---|
| MP3（仅 VS1205 支持） | 48 kHz / 320 kbit/s | 48 kHz |
| Ogg Vorbis | 48 kHz | 24 kHz |
音频编码格式支持表（配合 VS23S040 外部 512 KiB SRAM 使用）
| 音频格式 | 写入 SD 卡 | 写入 USB 闪存 |
|---|---|---|
| RIFF WAV（微软 PCM） | 96 kHz / 24 位 / 4 声道 | – |
产品型号差异
| 型号 | MP3 编码器 | MP3 解码器 | 内置 8Mbit 闪存 |
|---|---|---|---|
| VS1005G-Q | ✘ | ✔ | ✘ |
| VS1005G-F-Q | ✘ | ✔ | ✔ |
| VS1205G-Q | ✔ | ✔ | ✘ |
| VS1205G-F-Q | ✔ | ✔ | ✔ |