EVAL - ADAU1452MINIZ評估板：音頻處理設(shè)計(jì)的得力助手

作為電子工程師，在音頻處理設(shè)計(jì)領(lǐng)域，找到一款性能出色且易于上手的評估板至關(guān)重要。今天，我們就來深入了解一下EVAL - ADAU1452MINIZ評估板，看看它能為我們的設(shè)計(jì)帶來哪些便利。

文件下載：EVAL-ADAU1452MINIZ.pdf

評估板概述

EVAL - ADAU1452MINIZ評估板主要用于評估ADAU1452 SigmaDSP音頻處理器。它具有4個(gè)模擬輸入、8個(gè)模擬輸出，還配備了立體聲S/PDIF輸入和輸出，并且?guī)в凶詥覧EPROM存儲器。該評估板提供了對ADAU1452數(shù)字串行音頻端口以及部分通用I/O的訪問，模擬I/O則由AD1938編解碼器提供。

評估套件內(nèi)容

• EVAL - ADAU1452MINIZ評估板
• EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）通信適配器
• 帶Mini - B插頭的USB電纜
• 6V交流轉(zhuǎn)直流電源

額外所需設(shè)備

• 2條音頻電纜
• 2條光纖電纜
• 運(yùn)行Windows XP、Windows Vista或Windows 7的PC

所需文檔

• ADAU1452數(shù)據(jù)手冊
• AD1938數(shù)據(jù)手冊
• AN - 1006應(yīng)用筆記《使用EVAL - ADUSB2EBZ》

評估板設(shè)置

安裝SigmaStudio軟件

SigmaStudio軟件是控制ADAU1452核心的關(guān)鍵工具。安裝步驟如下：

1. 若未安裝最新版本的Microsoft .NET Framework，需從微軟網(wǎng)站下載安裝。
2. 訪問www.analog.com/SigmaStudio，從“下載產(chǎn)品”部分選擇最新版本的SigmaStudio。
3. 登錄myAnalog賬戶，若沒有則需注冊。
4. 填寫下載表單，選擇SigmaDSP作為目標(biāo)硬件。
5. 下載安裝程序并執(zhí)行，按提示完成安裝，包括接受許可協(xié)議。

安裝USBi（EVAL - ADUSB2EBZ）驅(qū)動

SigmaStudio安裝完成后，才能使用USB接口（USBi）。安裝驅(qū)動時(shí)，需根據(jù)不同操作系統(tǒng)進(jìn)行操作：

• Windows XP：將USBi通過USB電纜連接到USB 2.0端口后，Windows XP會識別設(shè)備并提示安裝驅(qū)動。選擇“從列表或指定位置安裝（高級）”，搜索SigmaStudio目錄下的USB驅(qū)動子目錄進(jìn)行安裝。若出現(xiàn)Windows徽標(biāo)測試警告，點(diǎn)擊“繼續(xù)”即可。
• Windows 7或Windows Vista：連接USBi到USB 2.0端口后，系統(tǒng)會自動識別并安裝驅(qū)動。 安裝完成后，可通過檢查USBi的黃色I2C LED和紅色電源指示燈是否亮起，以及在Windows設(shè)備管理器中查看“通用串行總線控制器”部分是否顯示“Analog Devices USBi（programmed）”來確認(rèn)驅(qū)動安裝是否成功。

設(shè)置S2開關(guān)

將S2開關(guān)置于“DISABLED”位置，可避免ADAU1452在通電時(shí)執(zhí)行自啟動操作，使其進(jìn)入默認(rèn)狀態(tài)。

給評估板供電

將電源適配器連接到100V - 240V、50Hz - 60Hz的交流電源，再將電源適配器的母插頭連接到評估板的J4公連接器。連接后，狀態(tài)LED D7（A_3V3）會亮起。最后，將USBi的帶狀電纜連接到評估板的控制端口。

連接音頻電纜

使用標(biāo)準(zhǔn)1/8"立體聲TRS音頻電纜將立體聲音頻源連接到J11（IN1），音頻信號應(yīng)為單端、線電平，最大峰 - 峰值電壓為2.828V。將耳機(jī)或有源揚(yáng)聲器連接到J12（OUT1）。

在SigmaStudio中設(shè)置通信

1. 啟動SigmaStudio，創(chuàng)建新項(xiàng)目。
2. 在“硬件配置”選項(xiàng)卡中，從左側(cè)工具箱中拖動USBi組件和ADAU1452組件到項(xiàng)目空間。
3. 確保SigmaStudio能檢測到PC USB端口上的USBi，若檢測到，USB標(biāo)簽背景為綠色；若未檢測到，背景為紅色，需檢查連接和驅(qū)動安裝情況。
4. 將USB接口與ADAU1452連接，使USBi能與ADAU1452通信。

創(chuàng)建基本信號流

構(gòu)建信號處理流程

1. 點(diǎn)擊窗口頂部的“原理圖”選項(xiàng)卡。
2. 從左側(cè)工具箱中拖動輸入塊和輸出塊到項(xiàng)目空間，默認(rèn)選擇通道0和通道1，與硬件連接匹配。
3. 將每個(gè)輸入通道連接到對應(yīng)的輸出通道，完成基本信號流。

添加音量控制

從“音量控制”>“可調(diào)增益”>“無咔嗒聲硬件壓擺”文件夾中，拖動“單音量”塊到項(xiàng)目空間，刪除原有的連接，重新連接各塊，即可實(shí)現(xiàn)音量控制。

下載程序到DSP

點(diǎn)擊SigmaStudio主工具欄中的“鏈接 - 編譯 - 下載”按鈕或按F7，將代碼編譯并下載到DSP。編譯成功后，SigmaDSP開始運(yùn)行，狀態(tài)欄從藍(lán)色變?yōu)榫G色，顯示模式從“設(shè)計(jì)模式”變?yōu)椤盎顒樱阂严螺d”。

添加S/PDIF輸入和輸出

評估板有兩個(gè)光纖S/PDIF接口，一個(gè)用于輸入，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號；另一個(gè)用于輸出，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。在SigmaStudio中添加S/PDIF輸入和輸出的步驟如下：

1. 使用標(biāo)準(zhǔn)TOSLINK光纖電纜將S/PDIF源連接到評估板的J8。
2. 修改ADAU1452寄存器，啟用SPDIF_RESTART和SPDIF_TX_ENABLE寄存器。
3. 配置S/PDIF接收器和發(fā)射器的信號路由。
4. 添加S/PDIF輸入和輸出塊到項(xiàng)目空間，并連接信號。
5. 點(diǎn)擊“鏈接 - 編譯 - 下載”按鈕或按F7，將信號流編譯并下載到硬件。
6. 檢查S/PDIF光接收器輸入的信號是否能在S/PDIF光發(fā)射器輸出，以確認(rèn)操作是否正確。

添加濾波器

從“濾波器”>“二階”>“雙精度”文件夾中，拖動“中型均衡器”塊到項(xiàng)目空間，可通過右鍵添加通道。將濾波器連接在輸入塊和輸出塊之間，編譯并下載信號流到硬件，即可對通過DSP的信號進(jìn)行濾波處理。

評估板使用說明

電源供應(yīng)

評估板使用直流電源供電，電源插頭內(nèi)徑2.1mm、外徑5.5mm、長度9.5mm，輸出電壓范圍5V - 7V，電流至少1.5A。連接到J4連接器后，板載線性穩(wěn)壓器U5會生成3.3V直流電源供ADAU1452和AD1938等使用。

輸入和輸出

• AD1938編解碼器：兩個(gè)串行輸入端口連接到AD1938的ADC，四個(gè)串行輸出端口連接到AD1938的DAC，提供4通道模擬音頻輸入和8通道模擬音頻輸出。AD1938工作在獨(dú)立模式，其串行端口為從模式，ADAU1452的對應(yīng)串行端口需設(shè)置為時(shí)鐘主模式。
• 立體聲線路輸入：兩個(gè)立體聲輸入插孔可接收四個(gè)單端線電平模擬輸入信號，信號經(jīng)有源低通濾波器和差分轉(zhuǎn)換后進(jìn)入AD1938的ADC。
• 立體聲線路輸出：四個(gè)立體聲輸出插孔可輸出八個(gè)線電平模擬輸出信號，信號經(jīng)有源低通濾波器和交流耦合后到達(dá)輸出插孔。
• S/PDIF光發(fā)射器和接收器：ADAU1452的S/PDIF接口直接連接到光發(fā)射器和接收器，可處理18kHz - 96kHz的信號。建議使用異步采樣率轉(zhuǎn)換器（ASRC）處理輸入信號。
• 串行音頻接口：ADAU1452的兩個(gè)串行輸入端口連接到AD1938，另外兩個(gè)串行輸入端口可通過J2和J3頭直接訪問外部信號。

多功能（MP）引腳

ADAU1452的14個(gè)多功能引腳中，兩個(gè)連接到LED驅(qū)動器，六個(gè)可作為通用輸入或輸出使用，可在SigmaStudio的“硬件配置”選項(xiàng)卡的“多功能”選項(xiàng)中進(jìn)行配置。

輔助ADC引腳

ADAU1452的輔助ADC有六個(gè)通道，每個(gè)通道有獨(dú)立的輸入引腳，可通過ADAU1452旁邊的裸銅焊盤連接0V - 3.3V的外部信號。

通信頭

通信頭是一個(gè)10針頭，用于與EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）配合使用，SPI信號連接到ADAU1452的對應(yīng)SPI從端口引腳，還包含復(fù)位線，可通過SigmaStudio命令復(fù)位板上設(shè)備。

自啟動

評估板上的1Mbit、20MHz SPI串行EEPROM用于ADAU1452的自啟動。在SigmaStudio中添加E2Prom塊，連接到USB接口，設(shè)置通信模式，編譯項(xiàng)目文件后，將自啟動數(shù)據(jù)寫入EEPROM。設(shè)置S2開關(guān)為“ENABLED”，按下復(fù)位按鈕S1，即可執(zhí)行自啟動操作。

復(fù)位

手動按下復(fù)位按鈕S1可對ADAU1452和AD1938進(jìn)行硬件復(fù)位。也可在SigmaStudio的“硬件配置”選項(xiàng)卡中，右鍵點(diǎn)擊USB接口塊，選擇“設(shè)備啟用/禁用”進(jìn)行軟件復(fù)位。

狀態(tài)LED

評估板上的六個(gè)狀態(tài)LED可提供評估板的狀態(tài)信息，如USB連接狀態(tài)、自啟動狀態(tài)、復(fù)位狀態(tài)等。

硬件描述

集成電路（IC）

評估板上的主要集成電路包括：

• U1：ADM811TARTZ復(fù)位監(jiān)控器，用于生成主復(fù)位信號。
• U2：ADAU1452 SigmaDSP音頻處理器，作為音頻樞紐進(jìn)行數(shù)字信號處理。
• U3：Microchip 25AA1024串行EEPROM，用于存儲數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自啟動。
• U5：ADP3338AKCZ - 3.3 LDO電壓調(diào)節(jié)器，將輸入電壓調(diào)節(jié)為3.3V。
• U11、U13、U14：74ACT04SC十六進(jìn)制反相器，緩沖邏輯信號并驅(qū)動狀態(tài)LED。

開關(guān)和按鈕

• S1：復(fù)位按鈕，按下釋放后可生成復(fù)位信號。
• S2：自啟動滑動開關(guān)，用于設(shè)置ADAU1452的自啟動引腳狀態(tài)。

總結(jié)

EVAL - ADAU1452MINIZ評估板為音頻處理設(shè)計(jì)提供了一個(gè)功能強(qiáng)大且易于使用的平臺。通過合理設(shè)置和使用評估板，我們可以快速搭建音頻處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種音頻信號處理功能。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)具體需求對評估板進(jìn)行靈活配置，充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢。你在使用這款評估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。