探索CIRRUS LOGIC CDB4245評估板：數(shù)字娛樂音頻的新突破

在數(shù)字音頻技術(shù)飛速發(fā)展的今天，一款優(yōu)秀的評估板對于音頻工程師來說至關(guān)重要。CIRRUS LOGIC的CDB4245評估板，正是這樣一款為評估CS4245 CODEC而精心設(shè)計的工具，它為我們打開了數(shù)字音頻世界的新大門。

文件下載：CDB4245.pdf

系統(tǒng)概述

CDB4245評估板為評估CS4245 CODEC提供了理想的平臺。它具備模擬和數(shù)字音頻信號接口，板載FPGA方便配置評估平臺，還配備了9針串口線，搭配Windows配置軟件使用。

電源供應(yīng)

評估板通過紅色+5.0 V接線柱供電，板載穩(wěn)壓器提供3.3 V、2.5 V和1.8 V電源。通過一系列跳線設(shè)置VA、VD、VLS和VLC的電源電平，但要注意參考CS4245數(shù)據(jù)手冊中的允許電壓水平。

接地與電源去耦

CS4245對電源和接地布局要求嚴(yán)格，以優(yōu)化性能。評估板在布局上，去耦電容盡可能靠近CS4245，大面積使用接地平面填充，有效降低輻射噪聲。

主要組件

• CS4245音頻編解碼器：其配置設(shè)置通過控制端口寄存器實現(xiàn)，可通過Cirrus Logic FlexGUI軟件的CS4245選項卡訪問。時鐘和數(shù)據(jù)源選擇通過FPGA控制端口進(jìn)行，基本路由選擇可在GUI軟件的CS4245 Controls選項卡中完成，高級選項則可在Register Maps選項卡的Board Configuration子選項卡中找到。
• CS8406數(shù)字音頻發(fā)射器：將CS4245生成的PCM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)S/PDIF數(shù)據(jù)流，可工作在主或從模式，支持多種主時鐘頻率和接口格式。常見操作可通過GUI軟件的S/PDIF I/O Controls選項卡控制，高級選項可在Register Maps選項卡的CS8406子選項卡中設(shè)置。
• 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CS4245使用，同樣可工作在主或從模式，支持多種接口格式。常見操作和高級選項的設(shè)置方式與CS8406類似。
• FPGA：負(fù)責(zé)CDB4245上的時鐘和數(shù)據(jù)路由，通過GUI的CDB4245 Controls選項卡進(jìn)行的選擇將由FPGA自動處理，無需用戶干預(yù)。
• 罐裝振蕩器：兩個罐裝振蕩器Y1和Y2為CDB4245提供主時鐘源，振蕩器安裝在引腳插座上，方便更換，出廠時配備12.2880 MHz晶體振蕩器。
• 外部控制頭：評估板通過J9、J10和J17頭與外部系統(tǒng)接口。J10和J9分別提供CS4245串行音頻端口1和2與DSP接口所需的串行音頻信號，信號方向可在GUI軟件的Board Controls組框中配置。J17允許用戶雙向訪問SPI/I2C控制信號。

模擬輸入輸出

• 模擬輸入：通過RCA連接器，經(jīng)單端、單位增益、有源或無源電路為CS4245提供模擬輸入。還提供4針CD-ROM類型頭，方便連接CD-ROM驅(qū)動器的模擬輸出。
• 模擬輸出：DAC輸出通過單極無源RC濾波器，輔助輸出通過兩極有源濾波器，輸出均連接到RCA插孔，便于評估。

控制端口

• 串行控制端口：通過連接RS - 232連接器（J42）并啟動Cirrus Logic FlexGUI軟件，可對CS4245、CS8416、CS8406和FPGA的寄存器進(jìn)行操作。
• USB控制端口：目前USB控制端口連接器（J37）不可用。

系統(tǒng)時鐘

CDB4245實現(xiàn)了兩個離散時鐘域，分別服務(wù)于CS4245的串行音頻端口1和2，可獨立或關(guān)聯(lián)運行。通過GUI軟件的CDB4245 Controls選項卡中的Board Controls組框進(jìn)行配置。

時鐘域1

由CS4245的串行音頻端口1、CS8406、振蕩器1（罐裝振蕩器Y1）和PCM1 I/O頭（J10）組成。主時鐘信號（MCLK1）可來自振蕩器1、PCM1 I/O頭或MCLK2信號，子時鐘信號（SCLK1和LRCK1）可來自CS4245主模式、CS8406主模式、PCM1 I/O頭或子時鐘2信號。

時鐘域2

由CS4245的串行音頻端口2、CS8416、振蕩器2（罐裝振蕩器Y2）和PCM2 I/O頭（J9）組成。主時鐘信號（MCLK2）可來自振蕩器2、CS8416恢復(fù)時鐘、PCM2 I/O頭或MCLK1信號，子時鐘信號（SCLK2和LRCK2）可來自CS4245主模式、CS8416主模式、PCM2 I/O頭或子時鐘1信號。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)路由

CDB4245具備全面的數(shù)據(jù)路由能力，通過GUI軟件可輕松選擇CS4245和CS8406的SDIN源。

CS4245 SDIN源

可來自CS8416 S/PDIF接收器、PCM2 I/O頭（J9）或CS4245串行數(shù)據(jù)輸出（SDOUT），通過GUI軟件的CS4245 SDIN Source控制進(jìn)行配置。

CS8406 SDIN源

可來自CS8416 S/PDIF接收器、PCM2 I/O頭（J9）或CS4245串行數(shù)據(jù)輸出（SDOUT），通過GUI軟件的CS8406 SDIN Source控制進(jìn)行配置。

PC軟件控制

CDB4245配備基于Microsoft Windows的圖形用戶界面，通過PC的COM1端口經(jīng)RS232接口與評估板通信。使用時，需將CD - ROM內(nèi)容復(fù)制到PC本地磁盤，移除只讀屬性，連接電纜后加載FlexLoader.exe，軟件加載時所有設(shè)備將復(fù)位到默認(rèn)狀態(tài)。

各選項卡功能

• CDB4245 Controls選項卡：提供CS4245和CDB4245許多配置選項的高級直觀界面，CS4245 Controls組框中的控件（除AD0和AD1控件外）控制CS4245的內(nèi)部寄存器，Board Controls組框中的控件控制CDB4245的板級時鐘和數(shù)據(jù)路由。
• S/PDIF I/O Controls選項卡：當(dāng)使用CS8416 S/PDIF接收器或CS8406 S/PDIF發(fā)射器時，該選項卡提供這些設(shè)備最常見配置選項的高級直觀界面。
• Register Maps選項卡：提供對CS4245、CS8416、CS8406和FPGA寄存器級設(shè)置的低級控制，可按位或按字節(jié)修改寄存器值。
• 預(yù)配置腳本文件：提供兩個預(yù)配置腳本文件，方便初始板級啟動?！癘scillator Clock - ADC Ch 1 to DAC & SPDIF Out.txt”使模擬輸入信號經(jīng)ADC數(shù)字化，由CS8406以S/PDIF格式傳輸，再由CS4245 DAC轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出；“SPDIF Recovered Clock - SPDIF to DAC & ADC to SPDIF.txt”使模擬輸入信號經(jīng)ADC數(shù)字化后由CS8406以S/PDIF格式傳輸，S/PDIF輸入信號由CS4245 DAC轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。

FPGA寄存器

快速參考

提供了寄存器名稱及其默認(rèn)值，包括Code Rev. ID、MCLK Source、Subclock Source、CS4245 SDIN Source和Transmitter SDIN Source等寄存器。

詳細(xì)描述

• CODE REVISION ID - ADDRESS 01H：只讀寄存器，用于識別FPGA代碼的修訂版本。
• MCLK SOURCE CONTROL - ADDRESS 02H：選擇CS4245 MCLK2和MCLK1信號的源。
• SUBCLOCK SOURCE CONTROL - ADDRESS 03H：選擇CS4245 SCLK2和LRCK2、SCLK1和LRCK1信號的源。
• CS4245 SDIN SOURCE CONTROL - ADDRESS 04H：選擇CS4245 SDIN1信號的源。
• TRANSMITTER SDIN SOURCE CONTROL - ADDRESS 05H：選擇CS8406 SDIN信號的源。

連接器、跳線和開關(guān)

連接器

評估板提供多種連接器，包括電源、音頻輸入輸出、控制端口等，方便與外部設(shè)備連接。

跳線

通過跳線可選擇電壓源、CS4245功能和輸入類型等，默認(rèn)工廠設(shè)置為某些跳線的推薦設(shè)置。

總結(jié)

CDB4245評估板為音頻工程師提供了一個全面、靈活的平臺，用于評估CS4245 CODEC。其豐富的功能、便捷的配置和良好的布局設(shè)計，使得音頻系統(tǒng)的開發(fā)和測試變得更加高效。在實際應(yīng)用中，工程師們可以根據(jù)具體需求，利用評估板的各項特性，實現(xiàn)高質(zhì)量的音頻處理方案。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。