CDB42L52评估板：CS42L52编解码器评估利器

作为电子工程师，在音频编解码器的评估和开发过程中，一款合适的评估板至关重要。今天就来详细介绍一下CDB42L52评估板，它为评估CS42L52编解码器提供了理想的解决方案。

文件下载：CDB42L52.pdf

一、评估板特性

1. 模拟输入

• 具备4个立体声音频插孔输入，其中2个可作为差分麦克风输入，还配备了通道混音器，能满足多样化的音频输入需求。

  2. 模拟输出和扬声器输出

• 有耳机/线路输出插孔、立体声耳机插孔以及带香蕉插头的立体声扬声器输出，方便连接不同的音频设备。

  3. S/PDIF接口

• 支持8 - 96kHz的S/PDIF接口，包含CS8416数字音频接收器和CS8406数字音频发射器，实现数字音频的接收和发射。

  4. I/O接口

• 提供I/O插针式接头，便于外部控制端口和外部DSP串行音频I/O的接入。

  5. 电源供应

• 拥有独立的稳压电源，逻辑接口电压范围为1.65V至3.3V。

  6. 软件控制

• 支持FlexGUI软件控制，与Windows系统兼容，提供预定义和用户可配置的脚本。

二、系统概述

1. 电源供应

• 评估板可通过USB连接或向TP2施加+5.0V电压供电，通过跳线J34可选择电源来源。CS42L52中PWM输出级的电源（VP）和地（GND）可通过接线柱J35和J4提供，也可使用AAA电池。VP电压范围为+1.6V至+5.25V，板上的稳压器和跳线可让用户将编解码器的电源连接到不同电压。同时，插针式接头、跳线和并联电阻方便测量CS42L52各电源的供应电流。

  2. 接地和电源去耦

• CS42L52对电源供应和接地安排要求严格，评估板展示了优化的安排。电源去耦电容尽可能靠近CS42L52放置，大量使用接地平面填充有助于减少辐射噪声。

  3. FPGA

• FPGA控制着CS42L52、CS8406、CS8416、SRC、PLL和I/O插针式接头之间的数字信号路由，还提供系统主时钟的路由控制。Cirrus FlexGUI软件可完全控制FPGA的路由和配置选项。

  4. CS42L52音频编解码器

• 可通过Cirrus FlexGUI配置CS42L52，设备配置寄存器可通过软件的“Register Maps”选项卡访问，该选项卡提供对每个位的低级控制，其他选项卡则提供高级控制。

  5. CS8406数字音频发射器

• 将CS42L52生成的PCM数据转换为标准的S/PDIF数据流，并将信号路由到评估板上的光学和RCA连接器。可通过Cirrus FlexGUI软件的“Board Configuration”选项卡进行选择。

  6. CS8416数字音频接收器

• 将来自光学或RCA连接器的输入S/PDIF数据流转换为PCM数据，输入到CS42L52。同样可通过“Board Configuration”选项卡进行选择。

  7. 振荡器

• 板上的可插拔振荡器可通过Cirrus FlexGUI的“Board Configuration”选项卡选为系统主时钟源，振荡器安装在引脚插座中，方便拆卸或更换。

  8. I/O插针式接头

• 评估板设计了串口接头（J8）和控制端口接头（J109），用于与外部系统接口。串口接头可访问与DSP接口所需的串行音频信号，控制端口接头可通过移除“USB”位置的跳线实现对I²C控制端口信号的双向访问。

  9. 模拟输入

• 四个立体声插孔连接器为CS42L52提供交流耦合的线路级模拟输入，差分或单端麦克风输入可连接到J45或J50。插针式接头允许用户选择CS42L52作为每个麦克风输入的偏置源。

  10. 模拟输出

• 评估板有立体声耳机/线路输出插孔和单独的立体声耳机输出插孔，插针式接头可让用户选择连接到DAC输出的电阻负载，以及HP/Line插孔输出的滤波或非滤波输出。此外，还有A/B扬声器输出香蕉插头和1/8“插孔输出，每个通道的插针式接头可将CS42L52的D类扬声器驱动放大器输出连接到不同的输出配置。

  11. 控制端口连接器

• 通过Cirrus Logic Flex GUI图形用户界面，用户可通过板载I²C控制总线配置CS42L52寄存器和其他组件寄存器，GUI通过USB连接到PC与评估板接口。

三、软件模式控制

1. 软件设置步骤

• 可使用基于Microsoft Windows的FlexGUI图形用户界面进行软件控制。首先从www.cirrus.com/msasoftware下载并安装FlexGUI软件，然后连接并向+5.0 VP接线柱供电，用USB电缆将评估板连接到主机PC，启动Cirrus FlexGUI，点击“Update”按钮刷新GUI。

  2. 标准设置

• 在“Board Configuration”选项卡中设置信号路由，在“CODEC Configuration”、“Analog Input Volume”、“DSP Engine”和“Analog and PWM Output Volume”选项卡中设置CS42L52，然后开始评估。

  3. 快速设置

• 可通过加载预定义的示例脚本文件进行配置，在文件菜单中点击“Restore Board Registers...”，浏览到BoardsCDB42L52Scripts，选择一个脚本开始评估。

  4. 创建个人脚本文件

• 在文件菜单中点击“Save Board Registers...”，输入描述设置的名称，选择保存位置并保存脚本，加载脚本时按快速设置的步骤操作。

  5. 各选项卡功能

• Board Configuration Tab：提供CDB42L52上信号路由的高级控制，包括CS42L52基本配置、CS8416和CS8406控制、时钟/数据路由和选择等控制组。
• CODEC Configuration Tab：提供CS42L52寄存器设置的高级控制，包括电源控制、ADC配置、串口配置、DAC配置等。
• Analog Input Volume Tab：提供CS42L52 ADC中所有音量设置的高级控制，包括数字音量控制、ALC配置、模拟音量控制和噪声门配置等。
• DSP Engine Tab：提供SDIN（PCM）数据音量水平、ADC输出/SDIN混合音量水平和整体DAC/PWM通道音量水平的高级控制，还包括限幅器、音调控制和蜂鸣器发生器控制功能。
• Analog and PWM Output Volume Tab：提供CS42L52 DAC输出模拟MUX、输入直通音量、HP/Line输出音量水平和电荷泵频率的高级控制，以及PWM输出的控制和温度、电池监测控制。
• Register Maps Tab：提供CS42L52、CS8416、CS8406、CS8421、FPGA和GPIO寄存器设置的低级控制，可按位或按字节修改寄存器值。

四、系统连接和跳线

1. 系统连接

评估板的各种连接器具有不同的功能，如VP（J35）提供+1.6V至+5.25V电源输入，USB（J94）用于与PC进行I²C控制端口信号连接等，具体连接信息如下表所示：	CONNECTOR	REF	INPUT/OUTPUT	SIGNAL PRESENT
VP	J35	Input	+1.6 V to +5.25 V Power Supply.
GND	J4	Input	Ground Reference .
USB	J94	Input/Output	USB connection to PC for I²C control port signals.
SPDIF OPTICAL OUT	OPT2	Output	CS8406 digital audio output via optical cable.
SPDIF COAX OUT	J68	Output	CS8406 digital audio output via coaxial cable.
SPDIF OPTICAL IN	OPT3	Input	CS8416 digital audio input via optical cable.
SPDIF COAX IN	J61	Input	CS8416 digital audio input via coaxial cable.
I/O Header	J8	Input/Output	I/O for Clocks & Data.
S/W CONTROL	J109	Input/Output	I/O for external I²C control port signals.
MICRO JTAG	J110	Input/Output	I/O for programming the micro controller (U84).
FPGA JTAG	J75	Input/Output	I/O for programming the FPGA (U5).
MICRO RESET	S4	Input	Reset for the micro controller (U5).
FPGA PROGRAM	S2	Input	Reload Xilinx program into the FPGA from Flash (U14).
H/W BOARD RESET	S1	Input	Reset for the CS42L52 (U1).
LINE1A/1B	J33	Input	1/8” audio jacks for analog input signal to CS42L52.
LINE2A/2B	J37	Input
LINE3A_MIC1- /3B_MIC2-	J45	Input	1/8” audio jacks for Line or MIC analog input signals to CS42L52.
LINE4A_MIC1+ /4B_MIC2+	J50
SPEAKER A-/A+	J6	Output	1/8” audio jack speaker A-/A+ outputs.
SPEAKER B-/B+	J18
SPEAKER A-	J60	Output	Binding Post speaker outputs.
SPEAKER A+	J59
SPEAKER B-	J101
SPEAKER B+	J99
HP/Line Output	J40	Output	Stereo 1/8” jack for DAC outputs. When headphones are plugged in to HP Connect, this output is disconnected.
HP Connect	J21	Output	Stereo headphone jack for DAC outputs.
PCM I/O	J78	Input/Output	Digital Audio and Clocks to/from a DSP device.

2. 跳线设置

跳线可用于选择不同的功能，如电压源、负载电阻、滤波方式等，具体跳线设置如下表所示：	JMP	LABEL	PURPOSE	POSITION	FUNCTION SELECTED
J31	VL		*+1.8V	Voltage source is +1.8 V regulator.
Selects source of voltage for the VL supply	+2.5V	Voltage source is +2.5 V regulator.
	+3.3V	Voltage source is +3.3 V regulator.
J36	VA_HP	Selects source of voltage for the VA_HP supply	*+1.8V	Voltage source is +1.8 V regulator.
+2.5V	Voltage source is +2.5 V regulator. .
J25	VA	Selects source of voltage for the VA supply	*+1.8V	Voltage source is +1.8 V regulator.
	+2.5V	Voltage source is +2.5 V regulator. .
J28 J52	VD VL +VA_HP VA	VD supply	*SHUNTED +2.5V	1 Ω series resistor is shorted. Voltage source is +2.5 V regulator. .
J47 J74
Current Measurement	OPEN	1 Ω series resistor in power supply path.
J48 J39 J7	AIN1A_AC_DC AIN1A_AC_DC VP	Selects either AC or DC couple for AIN1A Input	*OPEN	AIN1A input is AC coupled to ADC.
SHUNTED	AIN1A input is DCcoupled to ADC.
	*OPEN	AIN1A input is AC coupled to ADC.
Selects either AC or DC couple for AIN1B Input
J38		SHUNTED	AIN1A input is DCcoupled to ADC.
MIC1-_BIAS	Selects MICBIAS for MIC1- Input	*OPEN	AIN3A/MIC1- Input from Audio Jack.
	SHUNTED	AIN3A/MIC1- Input is MICBIAS.
J46	MIC2-_BIAS	Selects MICBIAS for MIC1- Input	*OPEN	AIN3B/MIC2- Input from Audio Jack.
	SHUNTED	AIN3B/MIC2- Input is MICBIAS.
J49	MIC1+_BIAS	Selects MICBIAS for MIC1+ Input	*OPEN	AIN4A/MIC1+ Input from Audio Jack.
	SHUNTED	AIN4A/MIC1+ Input is MICBIAS.
J51	MIC2+_BIAS	Selects MICBIAS for MIC2+ Input	*OPEN	AIN4B/MIC2+ Input from Audio Jack.
		SHUNTED	AIN4B/MIC2+ Input is MICBIAS.
J13	SPKRA-_FLT/NOFLT	Selects FLT or NOFLT output for SPKOUTA-	1 - 2	No filtered output selected for SPKOUTA-.
*2 - 3	LC filtered output selected for SPKOUTA-.
	SPKRA+_FLT/NOFLT	Selects FLT or NOFLT output for SPKOUTA+	1 - 2	No filtered output selected for SPKOUTA+.
J16	*2 - 3	LC filtered output selected for SPKOUTA+.
SPKRB-_FLT/NOFLT	Selects FLT or NOFLT output for	1 - 2	No filtered output selected for SPKOUTB-.
J11	SPKOUTB- Selects FLT or NOFLT output for	*2 - 3	LC filtered output selected for SPKOUTB-.
J20	SPKRB+_-FLT/NOFLT	1 - 2	No filtered output selected for SPKOUTB+.
SPKOUTB+	*2 - 3	LC filtered output selected for SPKOUTB+.
J14	SPKR_A-_CONN	for SPKOUTA-	*2 - 3	LC filtered SPKOUTA- to J6 and J60.
J17	SPKR_A+_CONN	Selects LCFLT or RCFLT output for SPKOUTA+	1 - 2	RC filtered SPKOUTA+ to J6.
	*2 - 3	LC filtered SPKOUTA+ to J6 and J59.
J12	SPKR_B-_CONN	Selects LCFLT or RCFLT output for SPKOUTB-	1 - 2	RC filtered SPKOUTB- to J18.
	*2 - 3	LC filtered SPKOUTB- to J18 and J101.
J23	SPKR_B+_CONN	Selects LCFLT or RCFLT output	1 - 2	RC filtered SPKOUTB+ to J18.
for SPKOUTB+	*2 - 3	LC filtered SPKOUTB+ to J18 and J99.
J15	MONO	Selects Full or Half Bridge output for SPKOUTA-/+	*OPEN	Stereo Full Bridge outputs to J60 and J59.
SHUNTED	Mono Full Bridge output to J60 and J59.
J19	MONO	Selects Full or Half Bridge output	*OPEN	Stereo Full Bridge outputs to J101 and J99.
for SPKOUTB-/+	SHUNTED	Mono Full Bridge output to J101 and J99.
J3		Selects 32 or 16 ohm load for	1 - 2	16 ohm load selected.
HP/LINEB_R_LOAD	HP/LINE_OUTB (DAC out) Selects 32 or 16 ohm load for	2 - 3	32 ohm load selected.
J9	HP/LINEA_R_LOAD	1 - 2	16 ohm load selected.
HP/LINE_OUTA (DAC out)	2 - 3	32 oh