探索CIRRUS LOGIC CDB8421評(píng)估板：音頻處理的理想之選

在音頻處理領(lǐng)域，擁有一款性能卓越且易于評(píng)估的工具至關(guān)重要。CIRRUS LOGIC的CDB8421評(píng)估板就是這樣一款出色的產(chǎn)品，它為評(píng)估CS8421立體聲采樣率轉(zhuǎn)換器提供了絕佳的途徑。下面，我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這款評(píng)估板。

文件下載：CDB8421.pdf

一、系統(tǒng)概述

核心組件功能

• CS8421采樣率轉(zhuǎn)換器：它是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，能實(shí)現(xiàn)異步采樣率轉(zhuǎn)換。D9（SRC_UNLOCK）指示燈可指示SRC是否鎖定，若未鎖定，CS8421的SDOUT引腳輸出的數(shù)據(jù)無(wú)效。你可以通過(guò)在線查閱CS8421產(chǎn)品數(shù)據(jù)表獲取其詳細(xì)信息。
• CS8406數(shù)字音頻發(fā)射機(jī)：能將CS8421生成的PCM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的S/PDIF數(shù)據(jù)格式。它可工作在主模式或從模式，能接收128Fs、256Fs或512*Fs的主時(shí)鐘。其數(shù)字接口格式可選I2S（最多24位）、左對(duì)齊（最多24位）或右對(duì)齊（16或24位），S/PDIF輸出通過(guò)J6或J15進(jìn)行。相關(guān)操作和接口討論可參考CS8406數(shù)據(jù)表。
• CS8416數(shù)字音頻接收機(jī)：把輸入的S/PDIF數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為適用于CS8421的PCM數(shù)據(jù)。同樣可工作在主模式或從模式，能從RMCK引腳輸出128Fs或256Fs的時(shí)鐘。數(shù)字接口格式也有I2S（24位）、左對(duì)齊（24位）或右對(duì)齊（16或24位）可選。其內(nèi)部輸入多路復(fù)用器可通過(guò)開(kāi)關(guān)S4設(shè)置，以選擇從光學(xué)輸入連接器（J12）還是同軸輸入連接器（J5）接收數(shù)據(jù)。D10（RERR）指示燈可指示接收機(jī)是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，如失鎖等，S/PDIF輸入通過(guò)J5或J12進(jìn)行。相關(guān)內(nèi)容可查閱CS8416數(shù)據(jù)表。

時(shí)鐘配置

評(píng)估板提供了多種時(shí)鐘配置選項(xiàng)，具體可參考表1。不同的主從模式設(shè)置對(duì)應(yīng)著不同的時(shí)鐘源，用戶可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。例如，當(dāng)CS8416被選為SCLK和LRCK的主設(shè)備（CS8421輸入端口設(shè)為從設(shè)備）時(shí)，J7應(yīng)設(shè)置為8416；當(dāng)CS8421輸入端口被選為SCLK和LRCK的主設(shè)備（CS8416設(shè)為從設(shè)備）時(shí)，J7可設(shè)置為8416、OSC或XTAL等。評(píng)估板出廠時(shí)在Y1、Y2和Y3處配備了24.576 MHz的晶體/振蕩器。

時(shí)鐘和數(shù)據(jù)接口

CDB8421評(píng)估板包含用于輸入（J8）和輸出（J11）端口時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的接口。這些接口可通過(guò)S4開(kāi)關(guān)啟用或禁用，若不使用這些接口，應(yīng)在J8和J11上將SDIN跳線連接到SDOUT。此外，還有用于TDM操作的接口（J16），可參考CS8421數(shù)據(jù)表了解可能的TDM配置，該接口可通過(guò)J14啟用或禁用。所有接口均在VL電源下工作，因此連接到這些接口的外部電路也應(yīng)在VL電源下工作。

CPLD板設(shè)置

CPLD（U2）負(fù)責(zé)控制CS8421、CS8416和CS8406的所有配置。它對(duì)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3和S4進(jìn)行解碼，并設(shè)置相應(yīng)的操作模式。例如，開(kāi)關(guān)S1控制著CS8421、CS8416和CS8406的主從和MCLK/LRCK比率設(shè)置；開(kāi)關(guān)S2控制著CS8406和CS8421輸出端口的接口格式；開(kāi)關(guān)S3控制著CS8416和CS8421輸入端口的接口格式；開(kāi)關(guān)S4可用于關(guān)閉任何PCM時(shí)鐘/數(shù)據(jù)、選擇光或同軸S/PDIF輸入、繞過(guò)CS8421采樣率轉(zhuǎn)換器以及關(guān)閉CS8421的MCLK_OUT信號(hào)等。需要注意的是，在切換到新的操作模式之前，必須按下復(fù)位按鈕。而且，某些速度模式和開(kāi)關(guān)組合可能與CS8416、CS8421或CS8406不兼容，LED燈D4、D5和D7可指示開(kāi)關(guān)設(shè)置是否與相應(yīng)部件不兼容。

電源與接地

評(píng)估板需通過(guò)+5.0 V接線柱（J1）供電，板上的穩(wěn)壓器會(huì)為其余部分提供+3.3 V和+2.5 V電源。跳線J3可將CS8416、CS8421和CS8406的VL電源設(shè)置為+3.3 V或+5.0 V，所有電壓輸入都必須參考單根黑色香蕉型接地連接器（J2）。同時(shí)，為了優(yōu)化CS8421的性能，需要特別注意電源和接地布局，去耦電容應(yīng)盡可能靠近CS8421放置，評(píng)估板中大量使用接地平面填充可大幅降低輻射噪聲。

二、連接與布局

系統(tǒng)連接

評(píng)估板的各個(gè)接口都有明確的功能，如+5V輸入接口（J1）用于接入+5.0 V電源；GND（J2）為接地參考；COAX IN（J5）和OPTICAL IN（J12）分別用于通過(guò)同軸電纜和光纜輸入數(shù)字音頻信號(hào)；COAX OUT（J6）和OPTICAL OUT（J15）則用于輸出數(shù)字音頻信號(hào)等。詳細(xì)的系統(tǒng)連接信息可參考表6。

接口連接

J8和J11接口的引腳功能也有明確規(guī)定，如引腳1為時(shí)鐘、引腳2為串行位時(shí)鐘、引腳3為左右（字）時(shí)鐘等，具體可參考表7。

布局設(shè)計(jì)

評(píng)估板的布局設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)精心規(guī)劃，絲印圖（圖10）展示了組件的標(biāo)識(shí)，頂層布局（圖11）和底層布局（圖12）清晰呈現(xiàn)了各個(gè)元件的位置和布線情況。合理的布局有助于提高信號(hào)傳輸質(zhì)量和抗干擾能力。

三、注意事項(xiàng)與修訂歷史

注意事項(xiàng)

用戶在使用評(píng)估板時(shí)，必須參考CS8421數(shù)據(jù)手冊(cè)以確保使用允許的電壓水平。同時(shí)，Cirrus Logic產(chǎn)品不適合用于飛機(jī)系統(tǒng)、軍事應(yīng)用、人體外科植入產(chǎn)品、生命支持產(chǎn)品或其他關(guān)鍵應(yīng)用，若客戶將其用于這些應(yīng)用，需自行承擔(dān)全部風(fēng)險(xiǎn)并對(duì)Cirrus Logic進(jìn)行賠償。

修訂歷史

評(píng)估板有明確的修訂歷史，從2004年10月的首次發(fā)布（DB1）到后續(xù)的多次修訂，不斷對(duì)原理圖、布局和參考信息等進(jìn)行更新和完善，具體修訂內(nèi)容可參考表8。

CIRRUS LOGIC的CDB8421評(píng)估板為音頻工程師提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、易于操作的評(píng)估平臺(tái)。通過(guò)合理配置時(shí)鐘、接口和開(kāi)關(guān)等設(shè)置，工程師們可以深入了解CS8421采樣率轉(zhuǎn)換器以及相關(guān)音頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的性能。在實(shí)際應(yīng)用中，大家是否也會(huì)遇到一些特殊的需求和挑戰(zhàn)呢？不妨在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。