ADAU1701 SigmaDSP 28/56 Bit音频处理器，内置2个ADC和4个DAC技术手册

概述
ADAU1701是一款完整的单芯片音频系统，包含28/56 bit音频DSP、ADC、DAC以及类似微控制器的控制接口。信号处理包括平衡、混音、低音增强、多波段动态处理、延迟补偿以及立体声图像扩展等，可以对现实世界的扬声器、放大器与收听环境的限制进行补偿，对感受到的音频质量进行动态改进。
数据表：*附件：ADAU1701 SigmaDSP 28 56 Bit音频处理器，内置2个ADC和4个DAC技术手册.pdf

ADAU1701的信号处理可以同高端立体声设备中的信号处理相媲美。大多数处理是由完全的56 bit双精度模式完成的，因此带来非常优良的低电平信号性能。ADAU1701是完全可编程数字信号处理器。易于使用的SigmaStudio软件允许用户利用双二阶滤波器、动态处理器、电平控制以及GPIO接口控制通用等手段，通过图形配置用户定制的信号处理流程。

ADAU1701程序可以从串行EEPROM（通过其自引导机制）或从外部微控制器上电加载。在上电期间，当前参数状态可以从ADAU1701写回到EEPROM，以便在下一次程序运行时重新调用。

2个∑-ΔADC与4个∑-ΔDAC向动态的模拟输出提供98.5 dB模拟输入。每个ADC的总谐波失真+噪声（THD + N）为-83 dB，每个DAC的总谐波失真+噪声（THD + N）为-90 dB。数字输入与输出端口允许与额外ADC与DAC的无胶合连接。ADAU1701通过I^2^C总线或4线SPI®端口通信。

应用

• 多媒体扬声器系统
• MP3播放器扬声器
• 汽车音响磁头单元
• 迷你立体声音响
• 数字电视
• 演播室监视器
• 扬声器混音调节
• 音乐会演奏效果处理器
• 座位声音系统（飞机/交通车）

特性

• 28-/56-bit，50 MIPS数字音频处理器
• 2个ADC：信噪比（SNR）100 dB，总谐波失真+噪声（THD + N）：-83 dB
• 4个DAC：信噪比（SNR）104 dB, 总谐波失真+噪声（HD + N）：-90 dB
• 完全独立操作
  从串行EEPROM自动引导
  辅助ADC包含4个输入多路复用器，用于模拟控制
  通用接口GPIO，用于数字控制与输出
• 完全可编程的SigmaStudio™图形工具
• 28 bit × 28 bit 乘法器，包含56 bit累加器，用于完全双精度处理
• 时钟振荡器利用晶体生成主时钟
• 生成主时钟锁相环（PLL），范围为64 × f S , 256 × f S , 384 × f S , 或512 × fS
• I^2^S兼容,左对齐和右对齐的灵活串行数据I/O端口以及TDM模式
• 支持192 kHz的最高采样速率
• 内置电压调整器可采用3.3V电源
• 48引脚塑料LQFP封装

框图

数字时序图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

ADAU1701的内核是一款28位数字信号处理器（DSP，双精度处理时为56位 ），专为音频处理而优化。程序和参数随机存取存储器（RAM）可通过使用亚德诺半导体（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进行加载。存储在参数RAM中的值能够控制各个信号处理模块，例如混音器电平、滤波器、动态处理器、音频延迟以及乘法器。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。

程序RAM、参数RAM和寄存器设置可保存在外部电可擦可编程只读存储器（EEPROM）中，ADAU1701可从中自启动。在这种独立模式下，ADAU1701可通过板载多功能引脚进行控制。ADAU1701能够接收来自开关、电位计、旋转编码器和红外接收器的输入。音量和音调设置等参数可在掉电时保存到EEPROM中，并在重新上电时重新调用。

ADAU1701可同时处理数字和模拟输入及输出，或采用其中一种模式。立体声ADC和四个DAC的信噪比（SNR）至少为100dB，总谐波失真加噪声（THD + N）不高于 -83dB。8通道、灵活的串行数据输入/输出端口可连接到各种ADC、DAC、通用DSP、S/PDIF接收器和发射器以及采样率转换器。ADAU1701的串行端口可配置为I²S、左对齐、右对齐或TDM串行端口兼容模式。

十二个多功能（MP）引脚使ADAU1701能够接收外部信号控制输入，并将输出标志或控制信号发送到系统中的其他设备。MP引脚可配置为数字I/O、4通道辅助ADC或串行数据I/O端口。作为输入，它们可连接到按钮、开关、旋转编码器、电位计、红外接收器或其他外部电路，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、控制其他IC，或连接到应用中的其他外部电路。

ADAU1701具备复杂的控制端口，支持对所有存储位置进行完整的读写操作。控制寄存器用于配置芯片的功能和串行模式。ADAU1701可配置为使用SPI或I²C进行外部控制，也可从外部EEPROM自启动。

可将板载振荡器连接到外部晶体，以产生主时钟。此外，主时钟也可由外部时钟源提供。锁相环（PLL）允许ADAU1701使用不同的时钟频率。PLL可接受(64×f_{s})、(256×f_{s})、(384×f_{s})或(512×f_{s})的输入，其中(f_{s})是系统的主时钟频率。

可使用SigmaStudio软件通过控制端口对SigmaDSP进行编程和控制。在设计和测试信号流的同时，该软件还允许配置所有DSP寄存器，并将新程序和参数烧录到外部EEPROM中。SigmaStudio图形界面允许具备数字或模拟音频处理知识的用户轻松设计DSP信号流，并将其应用于目标场景。同时，它为经验丰富的DSP程序员提供了深入控制设计的灵活性和可编程性。

在SigmaStudio中，用户可以连接图形模块（如双二阶滤波器、动态处理器、混音器和延迟模块），编译设计，并将程序和参数文件加载到ADAU1701中，通过控制端口进行内存访问。可用的信号处理模块库包括：

• 单精度和双精度滤波器
• 具备峰值或均方根检测功能的单声道和多声道处理器
• 混音器和分配器
• 音调与噪声发生器
• 固定增益和可变增益
• 响度
• 延迟
• 立体声增强
• 动态低音增强
• 噪声和音调源
• 有限冲激响应（FIR）滤波器
• 电平检测器
• 通用输入/输出（GPIO）控制

新的信号处理模块不断开发中。

亚德诺半导体还提供专有的和第三方算法，用于矩阵解码、低音增强和环绕声虚拟器等应用。如需获取这些算法的许可信息，请联系亚德诺半导体。

ADAU1701采用1.8V数字电源和3.3V模拟电源供电。板载稳压器可用于通过单一3.3V电源为芯片供电。它采用48引脚LQFP封装，可在(0^{circ}C)至(+70^{circ}C)温度范围内工作。