CDB4271評估板：CS4271立體聲編解碼器評估利器

在音頻處理領域，評估板對于工程師們來說是不可或缺的工具。今天，我們就來深入了解一下Cirrus Logic公司的CDB4271評估板，它主要用于評估CS4271立體聲編解碼器，具備豐富的功能和靈活的配置選項。

文件下載：CDB4271.pdf

一、系統(tǒng)概述

1. 核心組件

• CS4271立體聲音頻編解碼器：它是整個評估板的核心，關于其詳細描述可參考CS4271產品數據手冊。
• CS8406數字音頻發(fā)射機：能將CS4271生成的PCM數據轉換為標準的S/PDIF數據流。該評估板可讓CS8406工作在主模式或從模式，其串行音頻輸入數據來自CS4271的串行音頻輸出。用戶可通過GUI或開關S1選擇數字接口格式（左對齊或I2S）。
• CS8416數字音頻接收機：把輸入的S/PDIF數據流轉換為PCM數據供CS4271使用。同樣可工作在主模式或從模式，數字接口格式可通過S1或控制端口GUI選擇。需要注意的是，CS8416總是提供MCLK信號，當板子配置為從CS4271或樁頭（J26）接收MCLK信號時，它會提供無效數據，此時要移除晶體（Y2）。此外，其內部輸入多路復用器需設置以接收來自光或同軸輸入連接器的合適數據流。

  2. 時鐘與輸入輸出

• 罐裝振蕩器：振蕩器Y1為CS8416提供系統(tǒng)時鐘（OMCK），通過斷開S/PDIF輸入，可將該時鐘路由通過CS8416并從RMCK引腳輸出。若要使用罐裝振蕩器作為MCLK信號源，需配置板子從CS8416接收MCLK并移除輸入S/PDIF流，同時移除晶體（Y2）。
• 模擬輸入：RCA連接器通過單位增益、交流耦合單端電路為CS4271提供模擬輸入，1 Vrms單端信號可驅動CS4271輸入達到滿量程。
• 模擬輸出：CS4271的模擬輸出經過差分轉單端、單位增益低通濾波器，再交流耦合到RCA音頻插孔。輸出濾波器采用兩級設計，第一級為可選的儀表放大器，第二級為2極點巴特沃斯低通濾波器。通過調整FILT跳線位置，可選擇不同的濾波配置，還可通過調整電阻R2改變儀表放大器的增益。

3. 控制方式

• 獨立控制：通過開關S1可進行獨立的硬件信號路由和配置，更改設置后需按下復位按鈕（S2）進行復位。在獨立模式下，并行端口電纜需從DB - 25連接器（J31）斷開。
• PC并行端口控制：連接電纜到DB - 25連接器（J31）可啟用PC控制端口，此時會自動禁用開關S1及其相關邏輯。通過圖形用戶界面，可輕松操作CS4271的所有寄存器和評估板的硬件配置。
• 外部控制頭：評估板設計了多個外部控制頭（J26、J32、J17和J24），方便與外部系統(tǒng)進行接口。例如，J26可實現MCLK、SCLK和LRCK的雙向訪問；J17可讓用戶為CS8406提供外部數據源；J24提供CS8416生成的SDOUT信號的緩沖版本；J32可實現SPI/I2C控制信號的雙向訪問。

4. 電源與接地

• 電源：評估板至少需要通過三個接線柱供電，分別是+5.0 V（J1）、+18.0 V（J6）和 - 18.0 V（J7）。通過跳線J10、J8和J9可選擇不同的電源供應方式。需注意，除CS4271外的其他設備由VL電源供電，VL電壓最低為3.3 V。
• 接地和電源去耦：CS4271對電源供應和接地安排要求嚴格，評估板通過在CS4271附近放置去耦電容和廣泛使用接地平面填充，有效降低了輻射噪聲。

二、初始板設置

1. 電源供應設置

在連接電源前，要確保所有電源都處于關閉狀態(tài)。按照以下步驟連接電源：

• 連接+5.0 VDC電源到+5V（J1）紅色接線柱，根據需要通過跳線J8和J9選擇VL和VD的工作電壓。
• 連接+18.0至+5.0 VDC電源到+18V（J6）綠色接線柱，若輸出濾波器階段使用FILT位置2，則J6需要+18.0 V。
• 連接 - 18.0至 - 5.0 VDC電源到 - 18V（J7）黃色接線柱，若輸出濾波器階段使用FILT位置2，則J7需要 - 18.0 V。
• 將電源的公共接地連接到GND（J4）接線柱。
• 連接所有所需的模擬和數字電纜到板子的插孔和連接器。
• 若需要軟件控制，連接并行端口電纜到板子和PC之間。
• 若使用外部控制頭連接，在電源關閉時連接所需的扁平帶狀電纜到控制頭。
• 連接好所有電纜和連接后，按+5 V、+18 V、 - 18 V的順序開啟電源。
• 按下并釋放復位開關S2，若LED（D5）在按下S2時亮起，釋放后熄滅，則表示板子設置成功；若LED一直亮著，則表示出現錯誤，需關閉電源并重新檢查所有連接。

2. 軟件安裝

• 在PC上創(chuàng)建一個名為CDB4271的目錄。
• 將CD中的CDB427X.exe復制到該目錄。
• 運行CD中的port95nt.exe，運行后需要重啟系統(tǒng)。
• 若需要，在桌面上創(chuàng)建CDB427X.exe的快捷方式。
• 運行CDB427X.exe，選擇用于連接CDB4271的LPT端口。
• 關閉應用程序，復位板子，然后重新啟動應用程序。

3. 驗證板操作

• 若已連接，斷開PC并行電纜。
• 將S1的所有位置設置為LO，除M0設置為HI。
• 按下復位按鈕（S2）進行復位。
• 向光連接器（OPT1）施加S/PDIF輸入信號，轉換后的信號應出現在模擬輸出插孔AOUTR和AOUTL。
• 向模擬輸入插孔AINR和AINL施加模擬輸入信號，轉換后的信號應出現在S/PDIF TX輸出插孔（J12和J18）。

三、CDB427X.exe用戶指南

1. 主窗口

主窗口的圖形用戶界面可讓用戶查看和更改CS4271的配置以及板載配置邏輯?！癇oard Setup”框包含管理時鐘和數據路由及格式所需的所有控件，更改設置后需按下“Send Board Setup”按鈕應用更改?！癈S4271/2 Setup”框可配置CS4271的內部寄存器，更改會立即反映。在I2C模式下，按下“Update”按鈕可讀取CS4271的寄存器并更新設置框。點擊“Advanced...”按鈕可打開CS4271的圖形寄存器映射。

2. 高級窗口

點擊主窗口的“Advanced...”按鈕會打開CS4271的圖形寄存器映射。在該窗口中進行的更改會立即反映在主窗口中。在I2C模式下，按下“Update”按鈕可讀取CS4271的寄存器并更新高級寄存器設置框。

3. I2C模式無確認錯誤

CS4271的控制端口需要MCLK信號才能正常工作。若板子設置為從不提供MCLK信號的源接收MCLK，可能會出現無確認錯誤。此時，需要確保MCLK的合適源正在提供信號。

四、總結

CDB4271評估板為工程師們提供了一個全面且靈活的平臺來評估CS4271立體聲編解碼器。通過豐富的功能和多種配置選項，工程師們可以深入了解CS4271的性能，并根據實際需求進行調整。在使用過程中，嚴格按照初始板設置和軟件操作步驟進行，能確保評估板的正常運行。大家在使用過程中有沒有遇到什么特別的問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。