‌SAM G55音频开发板技术解析与应用指南

Microchip Technology SAM G55音频Curiosity开发板(EV78Y10A)是一款用于基于SAM G55微控制器的音频应用的演示和开发平台。SAM G55 MCU是高性能低功耗设备，基于带FPU（浮点单元）的320位ARM® Cortex®-M4 RISC处理器。SAM G55 MCU的最大工作速度为120MHz，具有512KB 闪存和高达176KB SRAM。外设集包括八个灵活的 通信单元，包括USART、SPI和I^2^C总线接口 (TWI) 、两个16位定时器、两个I^2^S控制器、一个8通道12位ADC、一个实时定时器 (RTT) 和一个实时时钟 (RTC )。

数据手册：*附件：Microchip Technology SAM G55音频Curiosity开发板 (EV78Y10A)数据手册.pdf

Microchip Technology SAM G55音频Curiosity开发板预装有ATSAMG 55J19 MCU，采用LQFP-64封装。音频Curiosity开发板包括一个集成的编程器和调试器 (EDBG)，无需额外硬件。用户可以通过MikroElectronika mikroBUS™ Click™适配器板轻松扩展功能，并使用Xplained Pro扩展板添加Wi-Fi®连接。可通过X32接口使用Microchip音频子板添加音频输入和输出功能。

特性

• ATSAMG 55J19 MCU，采用LQFP-64封装
• 嵌入式调试器 (EDBG)
  • USB接口
  • 通过串行线调试 (SWD) 进行编程和调试
  • 通过UART将虚拟COM端口连接到目标
  • 通过USART或TWI将数据网关接口 (DGI) 连接到目标
  • 四个连接到目标的GPIO，用于代码插装
  • 目标USB连接，支持主机和设备
• 一个Xplained Pro扩展板兼容接
• 一个支持音频和BLUETOOTH® BLE的X32接口
• 一个mikroBUS接口
• 三个机械按钮（包括一个复位按钮）
• 两个用户LED
• 三种电源选择
  • 外部电源
  • 嵌入式调试器USB
  • 目标USB
• 32kHz晶体和12MHz晶体
• 100mm x 90mm PCB

板布局

‌SAM G55音频开发板技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性与硬件架构‌

1. ‌片上系统集成‌
   • ‌ATSAMG55J19 MCU‌：基于Cortex-M4内核，支持浮点运算单元，主频达120MHz，内置512KB Flash/160KB SRAM。
   • ‌ 嵌入式调试器(EDBG) ‌：集成USB接口、SWD编程调试、虚拟串口(UART)及数据网关接口(DGI)，支持实时事件时间戳功能。
2. ‌音频接口设计‌
   • ‌X32音频接口‌：32引脚支持I2S协议，关键信号包括：
     • 主时钟选择：通过跳线可在PA18(GCLK)与PA04(I2S)间切换
     • 数据流配置：I2S_SCK(PA00)、I2S_WS(PA01)、I2S_DI(PA02)、I2S_DO(PA03)
   • ‌扩展能力‌：支持连接Microchip音频子板或蓝牙BLE模块。

‌二、关键硬件设计要点‌

1. ‌PCB布局建议‌
   • 音频信号走线需遵循：
     • 差分对等长控制(±50ps)
     • 远离12MHz晶振等高频信号源
   • 参考层规划：完整地平面下方禁止走关键模拟信号
2. ‌功耗优化‌
   • 低功耗模式配置：
     • 关闭未用外设时钟(PMC_SCDR)
     • 32kHz晶振作为RTC时钟源

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‌三、调试技巧与问题排查‌

常见问题	检测方法	解决方案
I2S数据错位	示波器捕捉WS/SCK相位	调整MCU_I2SC_CR.CKDIV分频值
USB枚举失败	测量DP/DM线阻抗	检查22Ω端接电阻(R421/R422)
EDBG通信异常	观察状态LED闪烁模式	强制进入Bootloader模式(短接TP400/TP401)