EVAL - ADAU1372Z評估板使用指南：從入門到精通

在音頻處理領(lǐng)域，一款優(yōu)秀的評估板能為工程師們提供便捷的測試和開發(fā)環(huán)境。今天，我們就來深入了解一下EVAL - ADAU1372Z評估板，它為評估ADAU1372四通道ADC、雙通道DAC、低延遲、低功耗編解碼器提供了一個(gè)理想的平臺(tái)。

文件下載：EVAL-ADAU1372Z.pdf

一、開箱內(nèi)容與所需文檔

1. 評估板套裝內(nèi)容

• EVAL - ADAU1372Z評估板
• EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）通信適配器
• 帶Mini - B插頭的USB電纜
• 評估板/軟件快速入門指南

2. 所需文檔

• ADAU1372數(shù)據(jù)手冊
• AN - 1006應(yīng)用筆記《使用EVAL - ADUSB2EBZ》

二、評估板概述

EVAL - ADAU1372Z評估板為訪問ADAU1372的所有模擬和數(shù)字輸入/輸出提供了全面的途徑。其ADAU1372寄存器可通過Analog Devices的SigmaStudio?軟件進(jìn)行控制，該軟件通過USB連接與評估板進(jìn)行交互。評估板的供電方式靈活，可以使用單節(jié)AAA電池、USB總線或3.8V至6V的單電源供電，這些電源會(huì)被調(diào)節(jié)為板上所需的電壓。其印刷電路板（PCB）采用4層設(shè)計(jì)，內(nèi)層有一個(gè)接地層和一個(gè)電源層，板上還配備了用于外部麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的連接器。主時(shí)鐘可以由外部提供，也可以由板上的12.288MHz無源晶體提供。

三、評估板設(shè)置

1. 安裝SigmaStudio軟件

要使用EVAL - ADAU1372Z，必須安裝SigmaStudio軟件。具體步驟如下：

• 在analog.com上創(chuàng)建或登錄myAnalog賬戶。
• 從analog.com/SigmaStudioDownload下載SigmaStudio軟件。
• 雙擊ADI_SigmaStudioRel - .exe并按照提示進(jìn)行安裝，安裝完成后無需重啟計(jì)算機(jī)。
• 若有任何問題，可在ez.analog.com/community/dsp/SigmaDSP查找答案。

2. 安裝USBi驅(qū)動(dòng)

• Windows XP系統(tǒng)：先安裝SigmaStudio軟件，然后用附帶的USB電纜將USBi連接到可用的USB端口。Windows XP會(huì)識(shí)別設(shè)備并提示安裝驅(qū)動(dòng)，按照提示操作，選擇“從列表或指定位置安裝（高級）”，然后搜索SigmaStudio 3.xUSB drivers目錄進(jìn)行驅(qū)動(dòng)安裝。當(dāng)出現(xiàn)Windows徽標(biāo)測試提示時(shí)，點(diǎn)擊“繼續(xù)”。
• Windows 7和Windows Vista系統(tǒng)：用附帶的USB電纜將USBi連接到可用的USB端口，Windows 7會(huì)自動(dòng)識(shí)別設(shè)備并安裝驅(qū)動(dòng)。

3. 默認(rèn)開關(guān)和跳線設(shè)置

• J8、J10、J12和J17跳線必須連接，J3跳線設(shè)置為USB/EXT電源設(shè)置。
• MPx引腳跳線（J9）可根據(jù)需要連接，以使用MPx按鈕或開關(guān)。
• 若需要在輸入0和輸入1上使用麥克風(fēng)偏置，可插入J11和J14跳線。
• 開關(guān)S7用于選擇評估板是上電還是在板斷電時(shí)將音頻從輸入旁路到輸出，正常操作時(shí)將開關(guān)滑到左側(cè)。
• 開關(guān)S1用于選擇ADAU1372是由3.3V還是1.8V供電，默認(rèn)是3.3V。通過USBi為評估板供電時(shí)，要確保USBi板底部的開關(guān)設(shè)置為正確的電壓（1.8V或3.3V）。

4. 評估板上電

將USBi的帶狀電纜連接到EVAL - ADAU1372Z的J1（控制端口）即可為評估板上電。

5. 連接音頻電纜

• 將立體聲音頻源連接到J22（AIN2/3）。
• 將耳機(jī)或有源揚(yáng)聲器連接到J23（立體聲輸出），J22和J23的標(biāo)簽僅在板的底部可見。

6. 在SigmaStudio中設(shè)置通信

• 雙擊桌面上的快捷方式啟動(dòng)SigmaStudio，點(diǎn)擊“文件”菜單中的“新建項(xiàng)目”或按CTRL + N創(chuàng)建新項(xiàng)目，默認(rèn)視圖為“硬件配置”選項(xiàng)卡。
• 在“硬件配置”選項(xiàng)卡左側(cè)工具箱的“通信通道”子部分中選擇USBi，然后將其拖到項(xiàng)目空間。若SigmaStudio無法檢測到PC USB端口上的USBi，USB標(biāo)簽背景為紅色；若檢測到，背景變?yōu)榫G色。
• 從“處理器（IC/DSP）”列表中選擇ADAU1372并拖到項(xiàng)目空間。
• 通過點(diǎn)擊并拖動(dòng)導(dǎo)線連接USBi的藍(lán)色引腳和ADAU1372的綠色引腳，以使用USB接口與目標(biāo)集成電路通信。

7. 下載默認(rèn)設(shè)置

SigmaStudio為ADAU1372提供的默認(rèn)設(shè)置將模擬 - 數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）輸出發(fā)送到兩個(gè)I2S串行流的串行端口，串行輸入端口路由到兩個(gè)數(shù)字 - 模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）輸出。點(diǎn)擊SigmaStudio主工具欄中的“鏈接 - 編譯 - 下載”按鈕或按F7可使用默認(rèn)設(shè)置更新所有寄存器。

四、使用SigmaStudio控制寄存器

使用SigmaStudio，用戶可以實(shí)時(shí)查看和更改寄存器設(shè)置。點(diǎn)擊“硬件配置”窗口底部的“IC 1—ADAU1372寄存器控制”選項(xiàng)卡，可查看和更改寄存器，并顯示窗口頂部用于查看不同寄存器分組的選項(xiàng)卡。點(diǎn)擊任何寄存器設(shè)置按鈕或更改下拉框會(huì)立即更改寄存器設(shè)置，無需再次點(diǎn)擊“鏈接 - 編譯 - 下載”按鈕。該按鈕可用于一次性將所有選項(xiàng)卡上顯示的設(shè)置傳輸?shù)紸DAU1372，在設(shè)備首次上電時(shí)很有用。此外，“讀取所有寄存器”按鈕可讀取設(shè)備狀態(tài)并更新SigmaStudio中的所有對象。

五、評估板的使用

1. 電源供應(yīng)

EVAL - ADAU1372Z有三種供電方式：

• 當(dāng)跳線J3處于USB/EXT位置時(shí)，可通過將EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）板連接到J1或在J2上連接3.8V至6V的直流電源供電。
• 若使用1.5V電池供電，J3必須設(shè)置為BATT位置，并將電池連接到J5，板上的調(diào)節(jié)器會(huì)根據(jù)S1的設(shè)置生成3.3V或1.8V的直流電源。
• 連接J8、J10、J12和J17跳線可為ADAU1372供電，電源供應(yīng)時(shí)LED D1會(huì)亮起。

2. 輸入和輸出

• 模擬麥克風(fēng)輸入：ADAU1372的模擬輸入可配置為單端輸入，并可選擇可編程增益放大器（PGA）模式。通過在J11和J14插頭上連接跳線，可分別為AIN0和AIN1添加麥克風(fēng)偏置，在SigmaStudio的PGA/ADC選項(xiàng)卡中啟用麥克風(fēng)偏置電路并選擇適當(dāng)?shù)脑鲆嬖O(shè)置。
• 立體聲線路輸入：立體聲輸入插孔J22接受標(biāo)準(zhǔn)的1/8英寸立體聲TRS迷你插頭，可輸入兩個(gè)聲道的音頻。
• 數(shù)字麥克風(fēng)：脈沖密度調(diào)制（PDM）數(shù)字麥克風(fēng)可連接到標(biāo)準(zhǔn)的0.100英寸插頭（J6和J7），如InvenSense的ADMP521數(shù)字麥克風(fēng)可直接插入插頭。在SigmaStudio中，點(diǎn)擊“引腳/焊盤控制”選項(xiàng)卡，將CLKOUT/ADC_SDATA1/MP6菜單的值更改為“時(shí)鐘輸出”；點(diǎn)擊“PLL & 時(shí)鐘控制”選項(xiàng)卡，將“輸出時(shí)鐘頻率”菜單的值更改為內(nèi)部主時(shí)鐘（MCLK）的所需分頻；點(diǎn)擊“PGA/ADC”選項(xiàng)卡，設(shè)置抽取器源為數(shù)字麥克風(fēng)，然后可通過音頻輸入單元的適當(dāng)輸入路由數(shù)字麥克風(fēng)信號(hào)。
• 耳機(jī)輸出：耳機(jī)輸出J23可連接任何標(biāo)準(zhǔn)的1/8英寸迷你插頭立體聲耳機(jī)。通過設(shè)置耳機(jī)線路輸出選擇寄存器（地址0x43）中的HP_EN_L和HP_EN_R位，輸出引腳可由線路輸出驅(qū)動(dòng)器或耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，耳機(jī)可驅(qū)動(dòng)為單端或差分輸出，若為單端輸出，可禁用LN和RN引腳。
• 線路輸出：模擬輸出引腳J19和J21可用于驅(qū)動(dòng)差分負(fù)載，默認(rèn)設(shè)置下可驅(qū)動(dòng)10Ω或更大的線路負(fù)載。若要使用外部揚(yáng)聲器，可將電線焊接到未填充的插頭焊盤J13和J16上。

3. MPx引腳

MPx引腳跳線（J9）可訪問ADAU1372的MPx引腳（MP0、MP1、MP4、MP5和MP6），并方便使用評估板上的按鈕。通過在SigmaStudio的“硬件配置/ADAU1372寄存器控制”部分的“引腳/焊盤控制”選項(xiàng)卡下更改菜單選擇，可實(shí)現(xiàn)MPx引腳的全部功能。MP4和MP5引腳分別連接到數(shù)字麥克風(fēng)插頭J6和J7，MP6引腳也連接到J6和J7。

4. 串行音頻接口

串行音頻信號(hào)（I2S、左對齊、右對齊或時(shí)分復(fù)用（TDM）格式）可通過串行音頻接口插頭J4獲得，該插頭還包括主時(shí)鐘輸入和輸出連接引腳。若要使用J4插頭上的MCLK，需先在R2焊盤上安裝電阻（R2電阻出廠時(shí)未填充）；若要使用外部MCLK，需從板上移除R3電阻以消除MCLK線上晶體振蕩器的干擾。使用串行音頻輸出時(shí)，將LRCLK、BCLK和SDATA線連接到評估板上的適當(dāng)MPx引腳，連接位置在J4插頭上，絲印可幫助識(shí)別時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的連接位置。在SigmaStudio的“輸出/串行端口”選項(xiàng)卡的“串行端口控制”部分，可設(shè)置寄存器以創(chuàng)建所需的數(shù)據(jù)流，包括串行端口FS（采樣率）、串行端口模式、串行端口格式、LRCLK/BCLK模式（從模式或主模式）、BCLK數(shù)據(jù)變化沿、TDM模式下的位寬、每個(gè)通道的BCLK周期、數(shù)據(jù)輸入/輸出在LSB/MSB、未使用的TDM輸出、LRCLK模式（脈沖或50%占空比）和LRCLK極性等。使用TDM模式時(shí)，需在“TDM輸出通道”部分啟用適當(dāng)?shù)腡DM輸出通道。通過“信號(hào)路由”選項(xiàng)卡可將ADC或串行輸入路由到兩個(gè)可用的串行輸出線之一，需確保啟用四輸出異步采樣率轉(zhuǎn)換器（ASRC）；使用串行輸入端口時(shí)，需確保啟用輸入ASRC并選擇將哪些TDM插槽或I2S插槽輸出到適當(dāng)?shù)腄AC輸出，串行輸入流也可路由到串行輸出流，以實(shí)現(xiàn)將其他ADC數(shù)據(jù)串聯(lián)到TDM 8通道流中。

5. 通信插頭（J1）

J1連接到EVAL - ADUSB2EBZ USBi，更多關(guān)于USBi的信息可在AN - 1006應(yīng)用筆記中找到。ADAU1372默認(rèn)處于I2C模式，將SS引腳拉低三次可將其置于串行外設(shè)接口（SPI）控制模式。

6. 電源關(guān)閉

板絲印上的電源關(guān)閉插頭J15 (/PD) 可訪問ADAU1372的電源關(guān)閉引腳(overline{PD})，在插頭上放置跳線可關(guān)閉所有模擬和數(shù)字電路。在啟用(overline{PD})引腳之前，需靜音輸出以避免IC斷電時(shí)產(chǎn)生爆音或咔嗒聲。

六、硬件描述

1. 跳線

評估板上的跳線具有不同的功能，如J1用于評估板與USBi板之間的通信，J2用于提供外部電源，J3用于選擇電源源等，具體功能可參考文檔中的表格。

2. 集成電路（IC）

• U1為ADAU1372編解碼器，是評估的對象。
• U3為ADP1713AUJZ低壓差（LDO）調(diào)節(jié)器，可從外部電源生成1.5V電壓。
• U4為ADP1607升壓調(diào)節(jié)器，可從1.5V輸入為板電源生成1.8V或3.3V電壓。

3. LED

D1為VDD電源LED，評估板上電時(shí)會(huì)亮起。

七、評估板原理圖和布局

文檔中提供了評估板的原理圖和布局圖，包括數(shù)字和模擬輸入/輸出、主時(shí)鐘生成、PDM數(shù)字麥克風(fēng)接口、串行音頻接口、MPx引腳跳線、電源供應(yīng)、控制端口接口等部分，以及評估板的頂層和底層裝配、銅層、電源層和接地層的布局圖。

八、訂購信息和物料清單

文檔中列出了評估板的物料清單，包括各種電容、電阻、電感、晶體、集成電路、插頭、開關(guān)、LED等元件的數(shù)量、型號(hào)、描述、制造商等信息。

九、注意事項(xiàng)

該評估板是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，盡管產(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，但高能量ESD仍可能對設(shè)備造成損壞，因此需采取適當(dāng)?shù)腅SD預(yù)防措施。同時(shí)，使用評估板需遵守相關(guān)的法律條款和條件，包括僅限評估目的使用、不得出租、租賃、銷售、轉(zhuǎn)讓等，以及保密、禁止拆解、反編譯或逆向工程等規(guī)定。

通過以上內(nèi)容，相信大家對EVAL - ADAU1372Z評估板有了更全面的了解。在實(shí)際使用過程中，大家可以根據(jù)這些指南進(jìn)行操作，同時(shí)結(jié)合自身需求進(jìn)行開發(fā)和測試。你在使用評估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。