Cirrus Logic CS53L30 User Manual
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DS992F1
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CS53L30
Table of Contents
1 Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 WLCSP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 QFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3 Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Typical Connection Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Characteristics and Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 3-1. Recommended Operating Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 3-2. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 3-3. Combined ADC On-Chip Analog, Digital Filter, SRC, and DMIC
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 3-4. ADC High-Pass Filter (HPF) Characteristics . . . . . . . . . . . . . 9
Table 3-5. Analog-Input-to-Serial-Port Characteristics . . . . . . . . . . . . . 10
Table 3-6. MIC BIAS Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 3-7. Power-Supply Rejection Ratio (PSRR) Characteristics . . . . 11
Table 3-8. Power Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 3-9. Switching Specifications—Digital Mic Interface . . . . . . . . . . 14
Table 3-10. Specifications—I
2
S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 3-11. Switching Specifications—Time-Division Multiplexed (TDM)
Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 3-12. Switching Specifications—I
C Control Port . . . . . . . . . . . . 16
4 Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2 Resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.3 Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.4 Capture-Path Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.5 Digital Microphone (DMIC) Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.6 Serial Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.7 TDM Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.8 Synchronous Sample-Rate Converter (SRC) . . . . . . . . . . . . 33
4.9 Multichip Synchronization Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.10 Input Path Source Selection and Powering . . . . . . . . . . . . 34
4.11 Thermal Overload Notification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.12 MUTE Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.13 Power-Up and Power-Down Control . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.14 I
C Control Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.15 QFN Thermal Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5 Systems Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.1 Octal Microphone Array to the Audio Serial Port . . . . . . . . . 38
5.2 Power-Up Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.3 Power-Down Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.4 Capture-Path Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.5 MCLK Jitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.6 Frequency Response Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.7 Connecting Unused Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
6 Register Quick Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.1 Device ID A and B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.2 Device ID C and D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.3 Device ID E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.4 Revision ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.5 Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
7.6 MCLK Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7.7 Internal Sample Rate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7.8 Mic Bias Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.9 ASP Configuration Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.10 ASP Control 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
7.11 ASP TDM TX Control 1–4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.12 ASP TDM TX Enable 1–6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.13 ASP Control 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.14 Soft Ramp Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
7.15 LRCK Control 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.16 LRCK Control 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.17 MUTE Pin Control 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.18 MUTE Pin Control 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
7.19 Input Bias Control 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.20 Input Bias Control 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.21 DMIC1 Stereo Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.22 DMIC2 Stereo Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.23 ADC1/DMIC1 Control 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
7.24 ADC1/DMIC1 Control 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
7.25 ADC1 Control 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
7.26 ADC1 Noise Gate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
7.27 ADC1A/1B AFE Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
7.28 ADC1A/1B Digital Volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
7.29 ADC2/DMIC2 Control 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.30 ADC2/DMIC2 Control 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.31 ADC2 Control 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.32 ADC2 Noise Gate Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
7.33 ADC2A/2B AFE Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
7.34 ADC2A/2B Digital Volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
7.35 Device Interrupt Mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
7.36 Device Interrupt Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
8 Parameter Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
9 Plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
9.1 Digital Filter Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
9.2 PGA Gain Linearity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
9.3 Dynamic Range Versus Sampling Frequency . . . . . . . . . . . 63
9.4 FFTs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
10 Package Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
10.1 WLCSP Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
10.2 QFN Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
11 Thermal Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
12 Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
13 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67