ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 SigmaDSP数字音频处理器，具有灵活的音频路由矩阵技术手册

概述
ADAU1442、ADAU1445与ADAU1446是ADAU144x系列的增强型音频处理器，允许非常灵活的对所有输入与输出信号进行连接。SigmaDSP ^®^ 内核支持完全28-bit处理（在双重精密模式下为56-bit），并具有确保滤波器稳定性的同步参数加载特性，与SigmaStudio™工具配合使用时可获得100%的编码效率。这款DSP允许系统设计工程师对快速补偿现实世界对扬声器、放大器与聆听环境的限制，通过扬声器均衡、多波段压缩、限幅以及第三方算法，能够明显改善音频质量。
数据表：*附件：ADAU1442 ADAU1445 ADAU1446 SigmaDSP数字音频处理器，具有灵活的音频路由矩阵技术手册.pdf

灵活的音频路由矩阵（FARM）允许用户对来自多个信号源或SigmaDSP内核、具有不同采样速率的输入信号进行多路复用。这可以大幅降低音频系统内信号路由与时钟问题的复杂性。FARM包含多达8个立体声异步采样速率转换器（取决于器件型号）、索尼/飞利浦互联格式（S/PDIF）输入与输出，以及串行（I2S）与时分多址（TDM） I/O。任何输入都可被连接至SigmaDSP内核或任意异步采样速率转换器（ASRC）。类似的，可以从SigmaDSP内核或任意ASRC输出获得输出信号。这个传输方案在任何时间都可以通过控制寄存器进行修改，从而具有较大的系统灵活性。

ADAU1442、ADAU1445与ADAU1446仅在ASRC功能与封装方面有所不同。ADAU1442与ADAU1445内置16通道ASRC，采用TQFP封装，而ADAU1446不包含ASRC，采用LQFP封装。

ADAU144x可以在两种工作模式下进行控制。首先，可以加载芯片设置，并通过SPI/I2C端口进行动态更新。其次，DSP可以通过系统中的外部EEPROM进行自引导，无需微控制器。另外，还有一组多用途（MP）引脚，可用作通用数字I/O或用作四通道辅助控制ADC的输入。

ADAU144x支持SigmaStudio图形化开发环境。这个软件包括FIR与IIR滤波器等音频处理模块、动态处理器、混频器、简单DSP功能，以及用于快速开发定制信号流的第三方算法。

应用

• 汽车音频处理
  汽车音响
  导航系统
  后座娱乐系统
  DSP放大器（音响系统放大器）
• 商用音频处理

特性

• 用于增强型语音处理的完全可编程音频数字信号处理器（DSP）
• 支持SigmaStudio™，用于开发定制信号流的图形化编程工具
• 172 MHz SigmaDSP内核；3584 指令/采样 @ 48 kHz
• 参数RAM：4k，数据RAM：8k
• 灵活的音频路由矩阵（FARM） - 立体声S/PDIF Rx/Tx， 8个立体声异步采样速率转换器（ASRC）
• 支持24通道串行与TDM I/O， fs = 192 kHz
• PLL利用通用音频时钟生成内核时钟
• 170 ms数字音频延迟（@ 48 kHz）

框图

数字时序图

引脚配置描述

操作理论
系统框图

概述

ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 均为24通道音频数字信号处理器（DSP），集成了S/PDIF接收器和发射器、灵活的串行音频接口、多达16个通道的异步采样率转换器（ASRC）、灵活的音频路由功能，以及用户界面功能。信号处理能力包括均衡、交叉馈送、低音增强、多频段动态处理、延迟、动态压缩、扬声器补偿和立体声图像调整。这些算法可用于补偿实际扬声器、放大器和聆听环境的限制，从而提升感知音频质量。

板载振荡器可连接外部晶体以产生主时钟。ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 也可由外部时钟源进行时钟输入。锁相环（PLL）允许从(6.128×f_{s})、(25.6×f_{s})、(384×f_{s})或(512×f_{s})（其中(f_{s})是正常速率处理模式下的音频采样率）生成内部主时钟。在双速率或四速率模式下，这些乘法器减半或四分之一。系统采样率包括但不限于44.1kHz、48kHz、88.2kHz、96kHz和192kHz。

ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 均采用1.8V数字电源供电，功耗为3.3V。可使用板载稳压器，通过单一3.3V电源为芯片供电。

ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 具备复杂的控制端口，支持完整的读写操作，可访问所有存储位置（不包括只读地址）。控制寄存器用于配置芯片的功能和串行模式。还包括内存上传和下载功能。ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 可配置为使用SPI或I²C控制。程序RAM、参数RAM和寄存器设置可保存在外部EEPROM中，ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 可从中自启动。

ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 支持数字输入/输出的右对齐、左对齐或TDM兼容模式。灵活的串行数据端口允许直接连接各种ADC、DAC和通用DSP。板载S/PDIF发射器 - 接收器与16个通道的ASRC相结合，可轻松与各种外部设备配合使用，并支持高达96kHz的采样率。

灵活的音频路由矩阵（FARM）是一种多路复用器系统，用于在ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 的串行输入和输出、音频核心以及ASRC之间分配信号。通过设置相应的寄存器，可轻松配置FARM。

ADAU1442、ADAU1445和ADAU1446 的区别在于板载ASRC的数量。ADAU1442有8个通道的ASRC，ADAU1445有2个通道的ASRC，ADAU1446 没有ASRC。

ADAU1442 - 82包含ESD保护，而ADAU1446 没有ESD保护。

输入和输出端的两组串行端口可在一种特殊灵活的TDM模式下工作，允许用户独立于音频流的比特深度，在特定字节位置进行操作。这种模式确保了与使用类似灵活TDM结构的编解码器的兼容性。

ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 的DSP为28位（使用双精度模式时为56位DSP），针对音频处理进行了优化，能够以高达192kHz的采样率进行处理。程序和参数RAM可以加载使用亚德诺半导体（Analog Devices）公司的SigmaStudio图形化编程软件构建的自定义音频处理信号流，该软件可从www.analog.com获取。存储在参数RAM中的值能够控制各个信号处理模块，例如IIR和FIR滤波器、动态处理器、音频延迟以及混音器电平。软件安全加载功能允许透明的参数更新，并防止输出信号出现爆音。

可靠性特性包括CRC（循环冗余校验）和程序计数器监控，有助于确保系统能够检测并从与内存损坏相关的任何错误中恢复。

S/PDIF信号可路由到ASRC进行DSP处理，或直接通过MP引脚输出，以恢复嵌入的信号，包括状态和用户组件。流中的其他部分不会丢失，也可以在MP引脚上输出。

多功能引脚（MP）可用于为外部微控制器提供简单的用户界面，无需额外的控制信号。12个引脚可用于输入外部微控制器和输出标志或控制其他设备。其中4个引脚可选择性地分配给辅助ADC，用于连接电位计或系统电压等模拟MP引脚。可将MP引脚连接到按钮、开关、旋转编码器、电位计或其他外部控制电路，以控制内部信号处理程序。配置为输出时，这些引脚可用于驱动LED（带缓冲器）、控制微控制器、控制其他IC或连接到应用中的其他外部电路。

可使用SigmaStudio软件通过控制端口对ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 进行编程和控制。在设计和测试信号流的同时，该软件还允许配置DSP寄存器，将新程序和参数下载到外部自启动EEPROM中。SigmaStudio的图形界面允许具备音频处理知识的用户轻松为目标应用设计DSP信号流，而无需编写低电平代码。同时，该软件为经验丰富的DSP工程师提供了深入控制设计的灵活性和可编程性。在SigmaStudio中，用户可以从库中拖放信号处理单元，将它们连接成一个流，编译设计，然后将项目及其相关文件下载到ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 中。通过控制端口进行的复杂任务链接功能，简化了所有涉及内存的操作。