探索CDB42438評估板：開啟CS42438編解碼器評估之旅

在音頻處理領(lǐng)域，一款性能卓越的評估板對于工程師們深入了解和評估編解碼器的性能至關(guān)重要。今天，我們就來詳細探討一下Cirrus Logic的CDB42438評估板，它為評估CS42438編解碼器提供了絕佳的解決方案。

文件下載：CDB42438.pdf

評估板概述

CDB42438評估板是評估CS42438編解碼器的理想工具。它具備豐富的接口，包括模擬和數(shù)字音頻信號接口，同時配備了FPGA，方便對板子進行配置。還提供了9針串行電纜，可與隨附的Windows配置軟件配合使用。其原理圖集被劃分為18頁，涵蓋了從電源到各個組件的詳細連接。

系統(tǒng)組成與功能

電源與接地

評估板的電源通過+5.0 V、+12.0 V和 -12.0 V接線柱提供。J1跳線可將VA電源連接到固定的+5.0 V或+3.3 V電源，VD、VLS和VLC均硬連接到+3.3 V。所有電壓輸入都需參考單個黑色接線柱接地連接器。同時，CS42438對電源和接地安排要求嚴格，評估板通過合理的布局和使用去耦電容，有效降低了輻射噪聲。

FPGA

FPGA（U16）在評估板中起著關(guān)鍵作用，它控制著CS42438、CS8406、CS8416、CS5341和DSP I/O頭之間的所有數(shù)字信號路由。為了方便評估CS42438的TDM接口格式，F(xiàn)PGA會將立體聲PCM數(shù)據(jù)從CS8416或DSP I/O頭復制到一條數(shù)據(jù)線上，并以256Fs的數(shù)據(jù)速率傳輸。同時，它還會對來自CS42438的TDM數(shù)據(jù)進行解復用，并將立體聲通道對輸出到CS8406。

關(guān)鍵組件

• CS42438音頻編解碼器：其所需的配置設置在控制端口寄存器中進行，可通過Cirrus Logic FlexGUI軟件的“CS42438”選項卡進行訪問。時鐘和數(shù)據(jù)源的選擇則在FPGA的控制端口中完成，可通過“FPGA”選項卡進行操作。
• CS8406數(shù)字音頻發(fā)射器：將CS42438生成的PCM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標準的S/PDIF數(shù)據(jù)流，工作在從模式，可接受128Fs或256Fs的主時鐘，并支持Left-Justified或I2S接口格式。
• CS8416數(shù)字音頻接收器：將輸入的S/PDIF數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為PCM數(shù)據(jù)供CS42438使用，可工作在主模式或從模式，能生成128Fs或256Fs的主時鐘，并支持Left-Justified或I2S接口格式。
• CS5341：連接到CS42438的AUX端口，僅在編解碼器的TDM接口格式中使用。CS42438的AUX端口控制CS5341，并在AUX_SDIN上接受Left-Justified或I2S數(shù)據(jù)。
• 罐裝振蕩器：振蕩器Y1提供系統(tǒng)主時鐘，當S/PDIF輸入斷開時，該時鐘通過CS8416路由并從RMCK引腳輸出。評估板出廠時，Y1處安裝了一個12.2880 MHz的晶體振蕩器，且振蕩器安裝在引腳插座中，方便拆卸或更換。

外部控制頭

評估板設計了J11和J24兩個外部控制頭，方便與外部系統(tǒng)進行接口。J24是一個10針、2行的頭，可提供與DSP接口所需的串行音頻信號；J11是一個12針、3行的頭，用戶可通過移除“PC”位置的所有分流跳線，實現(xiàn)對SPI/I2C控制信號的雙向訪問。

模擬輸入與輸出

• 模擬輸入：RCA連接器通過單位增益、交流耦合的單端到差分電路為CS42438提供模擬輸入。也可通過對標記為“Single In”的樁頭進行分流，實現(xiàn)單端驅(qū)動。輸入到RCA連接器的1 Vrms單端信號可使CS42438輸入達到滿量程。
• 模擬輸出：CS42438的模擬輸出可通過單極RC無源濾波器或差分轉(zhuǎn)單端的2極有源濾波器進行路由。

控制端口

• 串行控制端口：CDB42438配備了圖形用戶界面，可通過RS - 232連接器（J7）連接電纜并啟動Cirrus Logic FlexGUI軟件，實現(xiàn)對CS42438和FPGA寄存器的輕松操作。
• USB控制端口：目前USB控制端口連接器（J12）不可用。

工作模式

軟件模式

評估板隨附基于Microsoft Windows的GUI，通過RS - 232串行電纜與主機PC連接。加載“FlexLoader.exe”后，所有寄存器將設置為默認復位狀態(tài)。GUI的“文件”菜單可保存和加載包含所有寄存器設置的腳本文件，還提供了用于基本功能的示例腳本文件。高級寄存器調(diào)試選項卡可對CS42438和FPGA的各個寄存器設置進行底層控制，用戶可按位或按字節(jié)修改寄存器值。

硬件模式

通過開關(guān)S1可將CDB42438配置為硬件模式，開關(guān)S5可設置FPGA并控制所有時鐘和數(shù)據(jù)的路由。設置開關(guān)后，用戶可能需要按下“RESET”按鈕（S4）或“PROGRAM”按鈕（S2）進行復位。評估板提供了多種硬件模式設置選項，每個選項對應不同的寄存器配置，以滿足不同的應用需求。

FPGA系統(tǒng)與寄存器

FPGA系統(tǒng)

FPGA內(nèi)部的信號路由拓撲結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部子時鐘路由、內(nèi)部數(shù)據(jù)路由、內(nèi)部TDM轉(zhuǎn)換、復用和控制等。同時，F(xiàn)PGA還能控制MCLK總線，提供了多種MCLK信號源的選擇和處理方式。此外，對于更高級的用戶，還提供了繞過FPGA的旁路控制功能。

FPGA寄存器

FPGA的所有寄存器都是可讀寫的，每個寄存器都有特定的功能和默認狀態(tài)。通過對這些寄存器的配置，可以實現(xiàn)對評估板中各個組件的精確控制。例如，TDM轉(zhuǎn)換寄存器可選擇PCM2TDM轉(zhuǎn)換器的時鐘源和數(shù)據(jù)來源，還可控制TDM轉(zhuǎn)換器的電源狀態(tài)；CODEC SDIN控制寄存器可選擇輸入到編解碼器的數(shù)據(jù)線路等。

連接器與跳線

評估板提供了豐富的連接器，包括電源輸入、數(shù)字音頻輸入輸出、控制信號輸入輸出等。同時，還設置了多個跳線，用于選擇不同的電源、輸入輸出模式和濾波器類型等。合理設置這些連接器和跳線，可以滿足不同的應用場景和需求。

總結(jié)

CDB42438評估板為工程師們提供了一個全面、靈活的平臺，用于評估CS42438編解碼器的性能。通過軟件模式和硬件模式的結(jié)合，以及豐富的寄存器配置選項，工程師們可以深入了解編解碼器在不同條件下的工作情況。同時，合理的布局和設計也為降低噪聲、提高性能提供了保障。你在使用類似評估板時遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。