ADAU1761評(píng)估板EVAL - ADAU1761Z：設(shè)計(jì)與使用指南

在音頻處理領(lǐng)域，ADAU1761評(píng)估板EVAL - ADAU1761Z是一款非常實(shí)用的工具。今天，我們就來深入了解一下這款評(píng)估板的相關(guān)信息。

文件下載：EVAL-ADAU1761Z.pdf

一、包裝內(nèi)容與支持文檔

1. 包裝內(nèi)容

拿到評(píng)估板時(shí)，其包裝內(nèi)包含了以下物品：

• ADAU1761評(píng)估板
• USBi控制接口板
• USB電纜
• 軟件CD
• 評(píng)估板文檔/快速入門指南

2. 支持文檔

除了包裝內(nèi)的文檔，還有其他支持文檔，如ADAU1761數(shù)據(jù)手冊(cè)、AN - 1007應(yīng)用筆記（介紹如何在DSP旁路模式下使用ADAU1761來模擬ADAU1361）、AN - 951應(yīng)用筆記（介紹如何使用SigmaDSP GPIO引腳進(jìn)行硬件控制）以及SigmaStudio幫助文檔（包含在軟件安裝中）。

二、評(píng)估板概述

EVAL - ADAU1761Z評(píng)估板具有豐富的功能。它包含單端和差分立體聲線路電平模擬音頻輸入，以及數(shù)字音頻接口。同時(shí)，還提供了單端和差分模擬輸出，以及立體聲無電容耳機(jī)輸出。USBi為評(píng)估板提供電源和I2C通信接口，通過一個(gè)開關(guān)可以讓ADAU1761在3.3V或1.8V下工作。SigmaStudio?編程軟件用于所有寄存器控制和SigmaDSP?核心編程，板上還設(shè)有一個(gè)用于連接立體聲數(shù)字麥克風(fēng)的接口。此外，GPIO功能（如按鈕、LED和開關(guān)）可以連接到ADAU1761的GPIO引腳，實(shí)現(xiàn)對(duì)SigmaDSP的硬件控制。

三、快速設(shè)置評(píng)估板

1. SigmaStudio軟件安裝

• 打開提供的.zip文件并將文件提取到PC，或者將SigmaStudio CD插入PC光驅(qū)，找到CD上的SigmaStudio文件夾。
• 如果PC上未安裝Microsoft? .NET Framework Version 2.0，雙擊dotnetfx.exe進(jìn)行安裝。
• 雙擊setup.exe并按照提示安裝SigmaStudio，安裝完成后無需重啟計(jì)算機(jī)。

2. USBi硬件設(shè)置

• 將USBi帶狀電纜插入Header J1。
• 將USB電纜連接到計(jì)算機(jī)和USBi。
• 當(dāng)提示安裝驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，選擇“從列表或指定位置安裝”，選擇“在這些位置搜索最佳驅(qū)動(dòng)程序”，勾選“在搜索中包含此位置”，USBi驅(qū)動(dòng)程序位于C:Program Files Analog Devices IncSigma StudioUSB drivers，點(diǎn)擊“下一步”。如果提示選擇驅(qū)動(dòng)程序，選擇CyUSB.sys。如果PC運(yùn)行Windows? XP且收到軟件未通過Windows Logo測(cè)試的消息，點(diǎn)擊“繼續(xù)”。

3. 為評(píng)估板供電

評(píng)估板可以通過USBi或外部電源供電。若要讓評(píng)估板獨(dú)立于計(jì)算機(jī)運(yùn)行，斷開Jumper J5并在J2處連接電源，此時(shí)電源指示燈LED D1應(yīng)亮起。

4. 連接音頻電纜

以立體聲模擬輸入和輸出為例，使用3.5 mm（1/8”）電纜。將音頻源連接到Input Jack J24，將Output Jack J19連接到耳機(jī)。

5. 開關(guān)和跳線設(shè)置

為了配置評(píng)估板進(jìn)行立體聲模擬輸入和輸出，需確保開關(guān)和跳線設(shè)置如下：

• ADAU1761使用板載振蕩器作為主時(shí)鐘源（S5切換到OSC）。
• 穩(wěn)壓器輸出VDD設(shè)置為3.3V操作（S1切換到3.3V）。
• 電源由USB提供（J5用跳線連接）。
• AVDD連接到VDD（J17連接）。
• IOVDD和AVDD在VDD下操作（J16連接）。
• I2C控制模式在板上硬連線。

四、第一個(gè)SigmaStudio項(xiàng)目：EQ和音量控制

1. 創(chuàng)建新項(xiàng)目

打開SigmaStudio，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，此時(shí)“硬件配置”選項(xiàng)卡將打開。

2. 添加元件

將一個(gè)ADAU176x單元和一個(gè)USBi單元拖到空白工作區(qū)域。

3. 連接元件

通過點(diǎn)擊并從USBi單元的頂部藍(lán)色輸出引腳拖動(dòng)到ADAU176x單元的綠色輸入引腳，將USBi單元連接到ADAU176x單元。

4. 寄存器設(shè)置

在“IC1 - ADAU1761寄存器控制”選項(xiàng)卡中，從“自動(dòng)啟動(dòng)”列表中選擇“3和4輸入，無電容耳機(jī)輸出”選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊“加載預(yù)設(shè)”，這將鎖定PLL并設(shè)置寄存器以正確路由記錄和播放路徑。

5. 設(shè)計(jì)原理圖

點(diǎn)擊屏幕頂部的“原理圖”選項(xiàng)卡，在“樹工具箱”中展開“IO > 輸入”文件夾，將一個(gè)輸入單元拖到工作區(qū)域。展開“濾波器 > 二階 > 雙精度 > 2通道”文件夾，將“中等大小EQ”拖到工作區(qū)域。右鍵單擊標(biāo)記為Gen Filter1的“通用（二階）”單元，然后點(diǎn)擊“擴(kuò)展（算法 > 1.2通道 > ）單（精度 > 4）”，創(chuàng)建一個(gè)五頻段EQ。每個(gè)頻段的通用濾波器設(shè)置可以通過點(diǎn)擊單元上的藍(lán)色框進(jìn)行修改。

6. 添加音量控制

展開“音量控制 > 可調(diào)增益 > 共享滑塊 > 無咔嗒聲SW壓擺”，然后拖動(dòng)“單壓擺”。展開“IO > 輸出”文件夾，拖動(dòng)兩個(gè)輸出單元，默認(rèn)情況下，這些單元設(shè)置為DAC0（左聲道）和DAC1（右聲道）。

7. 連接所有單元

按照文檔中的圖5連接所有單元。

8. 編譯和下載

確保評(píng)估板已通電并連接到PC，在SigmaStudio中點(diǎn)擊“鏈接 - 編譯 - 下載”。如果項(xiàng)目編譯無錯(cuò)誤，將進(jìn)入“準(zhǔn)備下載”模式（窗口底部會(huì)顯示綠色條）。此時(shí)播放音頻源，應(yīng)該能在輸出端聽到音頻，可以移動(dòng)音量控制和濾波器滑塊，實(shí)時(shí)聽到對(duì)輸出音頻的影響。

五、評(píng)估板的詳細(xì)功能

1. ADAU1761 SigmaDSP

ADAU1761是一款低功耗立體聲音頻編解碼器，集成了數(shù)字音頻處理功能，支持1.8V模擬電源下10mW的立體聲48kHz記錄和播放。立體聲音頻ADC和DAC支持8kHz至96kHz的采樣率以及數(shù)字音量控制。SigmaDSP核心具有28位處理能力（56位雙精度），系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以利用它補(bǔ)償麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、放大器和聆聽環(huán)境的實(shí)際限制，通過均衡、多頻段壓縮、限幅和第三方品牌算法顯著提高音頻質(zhì)量。SigmaStudio圖形開發(fā)工具用于對(duì)ADAU1761進(jìn)行編程，該軟件包含音頻處理模塊，如濾波器、動(dòng)態(tài)處理器、混音器和低級(jí)DSP功能，可快速開發(fā)自定義信號(hào)流。記錄路徑包括一個(gè)集成的麥克風(fēng)偏置電路和六個(gè)輸入，輸入可以在ADC之前進(jìn)行混合和復(fù)用，也可以配置為繞過ADC。ADAU1761還包括一個(gè)立體聲數(shù)字麥克風(fēng)輸入。此外，它有五個(gè)高功率輸出驅(qū)動(dòng)器（兩個(gè)差分和三個(gè)單端），支持立體聲耳機(jī)、聽筒或其他輸出換能器，支持交流耦合或無電容配置，所有模擬輸出都支持單獨(dú)的精細(xì)電平控制，輸出混音器階段允許靈活路由音頻。

2. 電源

評(píng)估板使用ADP3336低壓差穩(wěn)壓器為板上提供3.3V或1.8V電壓。ADP3336的輸出電壓VDD通過外部電阻設(shè)置，可通過S1開關(guān)選擇3.3V或1.8V輸出。評(píng)估板的最大工作電流約為75mA，當(dāng)VDD = 3.3V、加載大型SigmaDSP程序、啟用耳機(jī)輸出和所有LED時(shí)達(dá)到最大值。通常，穩(wěn)壓器輸入來自Header J1上的USBi +5V直流USB電源，通過J5上的跳線啟用該電源。若要使用其他+5V直流電源，需移除J5上的跳線，并將其他電源連接到J2電源插孔（正極尖端）或通過焊接導(dǎo)線從電池等電源連接到J3。當(dāng)ADP3336輸出穩(wěn)壓電壓時(shí)，LED D1會(huì)亮起紅色。VDD通過Jumper J17連接到ADAU1761的AVDD引腳，若要將ADAU1761的IOVDD引腳連接到同一電源，還需連接J16。這些接口也可用于將ADAU1761的電源與評(píng)估板的其他部分分離，并將外部電源連接到ADAU1761。L1和C24連接到ADAU1761的AVDD引腳，作為L(zhǎng) - C濾波器，用于抑制GSM移動(dòng)應(yīng)用中常見的高頻電源噪聲，該濾波器調(diào)諧到約1.5GHz。

3. 模擬音頻輸入

EVAL - ADAU1761Z有三個(gè)交流耦合的1/8”輸入插孔：兩個(gè)單聲道差分插孔和一個(gè)立體聲單端插孔。差分輸入插孔J20和J22（標(biāo)記為IN 1和IN 2）的尖端連接到ADAU1761的負(fù)輸入，環(huán)連接到正輸入。J24（標(biāo)記為IN 3）上的立體聲單端輸入連接到ADAU1761的LAUX和RAUX輸入。IN 1和IN 2也可以配置為為麥克風(fēng)提供偏置，通過將ADAU1761的MICBIAS引腳通過Jumper J15和Jumper J18連接到輸入連接器的尖端來啟用。當(dāng)VDD = 3.3V時(shí)，EVAL - ADAU1761Z的滿量程模擬輸入電平為1.0V rms（單端輸入為1.0V rms，差分輸入的兩個(gè)引腳各為0.5V rms），滿量程輸入電平隨VDD縮放。

4. 模擬音頻輸出

EVAL - ADAU1761Z有四個(gè)1/8”輸出插孔：兩個(gè)單聲道差分、一個(gè)立體聲單端和一個(gè)立體聲無電容耳機(jī)輸出。J21和J25（分別標(biāo)記為DIFF OUT L和DIFF OUT R）上的差分輸出偏置為AVDD/2V。差分輸出插孔的尖端連接到ADAU1761的正輸出，環(huán)連接到負(fù)輸出。J23是一個(gè)立體聲、單端、交流耦合輸出。當(dāng)VDD = 3.3V時(shí)，EVAL - ADAU1761Z的滿量程模擬輸出電平為1.0V rms（單端輸出為1.0V rms，差分輸出的兩個(gè)引腳各為0.5V rms），ADAU1761的差分線路輸出可以各自提升6dB至2.0V rms，滿量程輸出電平隨VDD縮放。需要注意的是，Jack J21和Jack J25將環(huán)連接到套筒，導(dǎo)致浮動(dòng)接地輸出，連接到這些輸出時(shí)需注意。

5. 時(shí)鐘

6. 外部數(shù)字音頻接口

ADAU1761的LRCLK、BCLK、ADC_SDATA和DAC_SDATA引腳可以通過5 × 2 Header J6連接到外部設(shè)備。J6頂行的引腳接地，底行的引腳是絲印上指示的信號(hào)。在SigmaStudio中，數(shù)字輸入通道（通道0到通道7）在輸入單元的位置2到位置9訪問，位置0和位置1是來自ADC的輸入。

7. 數(shù)字麥克風(fēng)和插孔檢測(cè)輸入

一對(duì)數(shù)字麥克風(fēng)可以連接到評(píng)估板的Header J4，J4的引腳連接在評(píng)估板絲印上有詳細(xì)說明。J7和J8設(shè)置信號(hào)到ADAU1761的JACKDET/MICIN引腳的路由，這些跳線設(shè)置在文檔中的圖7、圖8和圖9中顯示，也在PCB絲印上顯示。通過在ADAU1761上設(shè)置插孔檢測(cè)功能，然后在J7 - B（下部連接）連接的情況下插入和移除Jumper J8，可以模擬切換插孔檢測(cè)信號(hào)。

8. I2C通信接口

I2C通信接口J1為ADAU1761通信端口提供接口，該接口連接到USBi板（EVAL - ADUSB2），控制評(píng)估板和PC上SigmaStudio之間的通信。此外，還提供了一個(gè)DSP復(fù)位線和USB總線電源線。SigmaStudio對(duì)此設(shè)置的硬件配置如圖10所示。

9. GPIO接口電路

ADAU1761有四個(gè)GPIO引腳，可用于與外部數(shù)字控制接口。這些雙功能引腳也可以用作串行數(shù)據(jù)端口，但一次只能使用其中一個(gè)功能。在EVAL - ADAU1761Z上，GPIO引腳通過一組跳線J9到J14連接到按鈕、開關(guān)和LED。使用板載GPIO功能時(shí)，應(yīng)將跳線連接到接口，這些跳線用于在引腳用作串行數(shù)據(jù)端口功能時(shí)將GPIO電路與串行數(shù)據(jù)端口分離。在SigmaStudio中，必須在DSP寄存器選項(xiàng)卡中啟用GPIO功能并將其設(shè)置為適當(dāng)?shù)墓δ埽瑫r(shí)還必須在DSP原理圖窗口中實(shí)例化GPIO輸入和輸出模塊。

六、訂購信息與ESD注意事項(xiàng)

1. 訂購信息

文檔中提供了評(píng)估板的物料清單，包括各種電容、電阻、LED、開關(guān)、振蕩器等元件的數(shù)量、型號(hào)、制造商和部件號(hào)。同時(shí)，還給出了訂購指南，EVAL - ADAU1761Z是評(píng)估板的型號(hào)，其中Z表示符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的部件。

2. ESD注意事項(xiàng)

ADAU1761是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，帶電設(shè)備和電路板可能會(huì)在無檢測(cè)的情況下放電。盡管該產(chǎn)品具有專利或?qū)Ｓ?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但受到高能量ESD的設(shè)備仍可能受損。因此，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)腅SD預(yù)防措施，以避免性能下降或功能喪失。

總之，ADAU1761評(píng)估板EVAL - ADAU1761Z為音頻處理開發(fā)提供了一個(gè)強(qiáng)大而靈活的平臺(tái)。通過本文的介紹，相信大家對(duì)該評(píng)估板的設(shè)計(jì)、設(shè)置和使用有了更深入的了解。你在使用這款評(píng)估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。