3.3  应用处理器音频编解码电路
    1．音频编解码电路框图及基本概念
    在iPhone 5S手机中音频编解码电路完成了所有音频信息的处理，音频编解码芯片和应用处理器之间的信息传输采用了I2S总线。
    音频编解码电路的框图如图36所示。

    在音频编解码电路中都标注了CODEC，CODEC是分别取coder前两个字母和decoder前三位字母组合而成的，音频压缩技术指对原始数字音频信号流（PCM编码）运用适当的数字信号处理技术，在不损失有用信息量，或所引入损失可忽略的条件下，降低（压缩）其码率，称为压缩编码，并且具有相应的逆变换，称为解压缩码或压缩译码。
    2．音频编解码电路供电及MIC偏压
    音频编解码电路的供电有4路，其中PP  VCC  MAIN送至音频编解码芯片的L6、H11脚，PP1V8送至U21的A11、B10、B9脚，PP1V8＿SDRAM送至U21的G11脚，PP1V8  VA  L19  L67送至U21的J1脚。MIC偏压电路由R100、C237、C238及U21内部电路组成。
    音频编解码电路原理图如图37所示。

    3．音频输入及输出电路
     iPhone 5 S手机有三路音频输入，分别是主MIC、耳机MIC、录音MIC。在iPhone 4和4S上使用了Audience语音通话增强芯片，其降噪效果受到了广泛好评，Audience的earSmart语音通话增强芯片已被广大智能手机厂商采用。但苹果从iPhone 5开始选择了自行研发，转由Cirrus Logic定制CODEC音频芯片完成，为增强效果，定制CODEC开始支持三路ADC输入，即三路麦克风采样的方式增强通话降噪能力，而在iPhone 5S上，定制音频芯片的功能和音质并没有变化，但体积减少了30%。
    iPhone 5S手机有三路音频输出，分别是听筒输出、HAC输出、耳机输出。
    HAC是什么意思呢？HAC手机是能兼容助听器的手机。HAC全称为Hearing Aid Compatibility，是手机支持助听器兼容性的一种标准。在北美以及欧洲，大多数知名手机厂商以及通信设备供应商会提供其辐射对频率干扰非常小的手机，且能够和助听器电感线圈或者麦克风兼容。HAC涉及到两个兼容系数M和T（M是针对麦克风接听的兼容性；T是针对感应线圈接听的兼容性）。手机对助听器麦克风干扰满足M4级，干扰性最小；电感兼容系数达到T4级，助听器内置电感线路和手机兼容性最好。
    音频输入及输出电路原理图如图38所示。

     4．音频放大输出电路
    为了提供更优质的音乐播放及免提语音功能，iPhone 5S手机使用了一个单独的芯片U22做为放大电路。
    音频编解码芯片U21通过I2S总线和音频放大电路U22进行通信，放大后的音频信号从U22的D2、C2脚输出至扬声器。
    音频放大输出电路如图39所示。

    在iPhone 5S手机中，使用了M7协处理器，全新M7协处理器是A7处理器的得力助手。它专为测量来自加速感应器、陀螺仪和指南针的运动数据而设计，如果没有它，这项任务通常会落在A7芯片身上。但M7协处理器更擅长于此。追踪身体活动的健身APP现可从M7协处理器读取相关数据，因此无须持续访问A7芯片，从而降低了耗电量。
    无论在走路，跑步，甚至开车时，M7协处理器通通知晓。由于M7协处理器知道何时身处行驶的车辆中，因此iPhone 5S不会询问是否要加入路过的无线网络。如果手机许久未动，例如睡觉时，M7协处理器会减少网络检测，从而节省电池电量。
    在芯片领域，如何延长手机的续航能力，永远是一个很矛盾一的问题，增加的电池容量永远与逐步扩大的屏幕尺寸作斗争。这个问题可以说是无解的，而芯片厂商所能够做的就只有增强内部的控制。手机的功耗优化是无止境的，有时候并不能确定是否该减少，因为不知道手机正在做什么，但是加入传感器后，手机会变得更加智能，能够智能判断用户的行为，并且能做出更加细致的调整。
而iPhone 5S手机中搭载的M7协处理器，就是传感器数据的处理中心。在苹果官方的描述中，M7用来“持续地测量运动数据”，包括来自加速计、陀螺仪和指南针的数据。在将来，光线传感器、距离传感器和重力传感器的数据，可能也会交由M7协处理器来处理。
     1．传感器电路框图
     iPhone 5S手机的传感器电路框图如图40所示。

     2．指南针电路
    iPhone 5S手机的指南针电路U16有两路供电电压，分别是PP3V0  IMU、PP1V8  OSCAR，指南针电路U16通过SPI总线和应用处理器U1进行通信，M7协处理器通过片选信号和中断信号来控制U16的工作。
指南针电路如图41所示。

    指南针芯片U16的D4脚为复位信号，该信号连接芯片的地方还有一个小圆圈，这个小圆圈表示此信号低电平有效。
    复位信号在每次关机时就会令U16内部Data复位一次。
     3．加速传感器电路
    iPhone 5S手机的加速传感器电路U18有两路供电电压，分别是PP3V0  IMU、PP1V8  OSCAR，加速传感器电路U18通过SPI总线和应用处理器U1进行通信，M7协处理器通过片选信号和两路中断信号来控制U18的工作。
    iPhone 5S手机的加速传感器电路如图42所示。

    4. 陀螺仪电路
    iPhone 5S手机的陀螺仪电路U8有两路供电电压，分别是PP3V0  IMU、PP1V8  OSCAR，陀螺仪电路U8通过SPI总线和应用处理器U1进行通信，M7协处理器通过片选信号和两路中断信号来控制U18的工作。
陀螺仪提供角速度侦测，与指南针一起辅助GPS精确导航。照相时防止抖动，协助相机进行高质量拍摄。
陀螺仪电路如图43所示。

    陀螺仪内部有电荷泵电路，内部的升压电路产生11V的工作电压给陀螺仪，使其能正常工作，U8的14脚外接C11为电荷泵滤波电容。

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