探索CIRRUS LOGIC CDB5460AU评估板：硬件与软件的深度剖析

在电子工程师的日常工作中，评估板是验证和测试芯片性能的重要工具。今天，我们就来深入了解一下CIRRUS LOGIC的CDB5460AU评估板，看看它在评估CS5460A功率测量IC时展现出的强大功能。

文件下载：CDB5460AU.pdf

硬件剖析

评估板概述

CDB5460AU评估板为评估CS5460A功率测量IC提供了便捷的途径。它由单一的 +5V 电源供电，通过USB接口将CS5460A与PC相连。评估板主要分为模拟和数字两个部分，模拟部分包含CS5460A和精密电压参考，数字部分则由C8051F320微控制器、EEPROM、硬件测试开关、复位电路和USB接口组成。此外，评估板还具备用户友好的电源连接。

模拟部分

评估板通过螺丝型端子（J23、J27）将输入信号连接到电压和电流通道，每个通道输入处的简单RC网络提供了抗混叠滤波功能。对于CS5460A的VREFIN，评估板提供了三种电压参考选项：CS5460A的VREFOUT、板载 +2.5V 参考和外部REF+（螺丝端子J14）。用户可以通过跳线J25和J12来选择不同的参考源。同时，电压（VIN±）和电流（IIN±）通道输入也有三种信号选项：外部信号、GND或VREF，可通过跳线J17、J22、J24和J26进行选择。

数字部分

数字部分包含微控制器、USB接口、JTAG头、复位电路和外部接口头（J40）。微控制器将CS5460A的SPI™与USB连接到PC，使GUI软件能够访问CS5460A的所有寄存器和功能。接口头J40可用于将CDB5460AU连接到外部能量注册设备或外部微控制器。能量输出引脚EOUT、EDIR连接到LED（E1、E2），方便直观检查能量输出脉冲。模式引脚也连接到LED，指示CS5460A是否处于自动启动模式。

电源供应部分

评估板的电源供应连接通过多个绑定柱实现。+5V绑定柱（J3）为CS5460A提供正模拟电源（VA+）和板载 +2.5V 参考；VD+_EXT绑定柱（J5）为CS5460A的数字部分（VD+）和电平转换器供电；Vu+_EXT（J6）绑定柱为8051微控制器（8051_REGIN）提供正电源。跳线J8和J9可用于选择不同的电源来源。

自动启动模式

当跳线J18连接时，CS5460A进入自动启动模式，CDB5460AU板可作为独立系统运行，无需连接到PC。在自动启动模式下，硬件复位（按下S1）将使CS5460A使用板上串行EEPROM（U10）的串行数据启动。需要注意的是，在自动启动模式下，微控制器与CS5460A之间的SPIM连接将被移除，GUI软件无法访问CS5460A的寄存器和功能。EEPROM必须在自动启动序列之前进行编程，出厂时，EEPROM已编程了特定的CS5460A命令/数据序列，使CS5460A进入连续转换模式。

软件解析

软件安装与使用

评估板配备了软件和USB电缆，可将评估板连接到PC。评估软件基于LabWindows®/CVI®开发，可从Cirrus Logic网站（http://www.cirrus.com/industrialsoftware）下载，适用于Windows® 2000或Windows XP系统。安装软件时，需参考应用笔记AN278。在使用软件前，需检查CDB5460AU评估板上的所有跳线设置，并使用提供的电缆将板连接到PC的开放USB端口。

软件界面与功能

启动窗口

软件启动时会显示启动窗口，包含软件标题、版本号、版权日期等信息。窗口顶部的菜单栏有三个选项：菜单、设置和退出。初始时，菜单选项不可用，建立数据源链接后，菜单选项将变为可用。

设置菜单

设置菜单允许用户建立与CDB5460AU板的USB通信连接，或选择先前保存的数据文件进行进一步分析。选择USB选项时，软件将轮询CDB5460AU，验证串行通信链接是否就绪。若通信失败，将显示错误消息，提示检查USB连接和电源，并重置板后重新设置。选择“从磁盘获取数据”选项时，将出现文件选择窗口，用户可选择预保存的数据文件进行时域、FFT和直方图分析。

菜单下拉选项

除启动窗口外，菜单下拉提供7个选项：设置窗口、校准窗口、转换窗口、脉冲率窗口、数据收集窗口、EEPROM窗口和调试窗口。每个窗口都可用于评估CS5460A的不同功能和性能，且每个选项都有对应的功能键。

设置窗口

设置窗口可访问CS5460A的内部寄存器，所有寄存器以十六进制显示并解码，方便读取。用户可通过“刷新屏幕”按钮更新屏幕内容，“重置DUT”按钮可对CS5460A进行硬件复位。在设置窗口中，还需输入CS5460A使用的晶体频率，以确保FFT窗口中的频率计算准确。用户可修改配置寄存器、掩码寄存器/状态寄存器、周期计数/脉冲率/时基寄存器和控制寄存器的值，但某些位的更改可能导致软件和板行为异常。

校准窗口

校准窗口用于显示和写入CS5460A的偏移和增益校准寄存器，用户可启动CS5460A的校准序列，进行AC和DC偏移及增益校准。校准前，建议对CS5460A进行软件复位，将寄存器重置为默认值。偏移校准应在增益校准之前进行，以确保结果准确。

转换窗口

转换窗口可让用户查看单次和连续转换的结果，进行数据平均，并利用CS5460A的节能模式。用户可通过“单次转换”按钮进行单次转换，“连续转换”按钮进行连续转换，“待机/睡眠模式”按钮使CS5460A进入节能模式，“上电”按钮使CS5460A返回正常模式。还可将转换结果数据写入 .txt 文件进行后续分析或打印。

脉冲率输出窗口

CS5460A具有脉冲率能量输出功能，脉冲率输出窗口可展示该功能。用户可设置积分时间和平均周期数，按下“开始”按钮后，CDB5460AU将根据设置捕获脉冲率数据。由于板载微控制器的速度限制，某些较高的脉冲率可能无法准确收集。

数据收集窗口

数据收集窗口允许用户从CS5460A收集数据样本集，并使用时域、FFT和直方图绘图进行分析。用户可通过“配置”按钮设置数据收集和分析参数，“收集”按钮开始收集数据，“输出”按钮将收集的数据输出到文件或打印，“缩放”按钮可对绘图进行缩放，“通道选择”按钮可选择显示的通道。

EEPROM窗口

CDB5460AU具有“自动启动”演示功能，使用板载串行EEPROM，GUI软件提供EEPROM窗口用于读写串行EEPROM。用户可定义要读写的字节数，通过“读取”和“写入”按钮进行操作。

调试面板

调试面板提供了直接访问CS5460A寄存器和发送命令的方式，用户可参考CS5460A数据手册了解详细的命令和寄存器信息。

总结

CIRRUS LOGIC的CDB5460AU评估板为评估CS5460A功率测量IC提供了全面而强大的解决方案。其硬件设计合理，各部分功能明确，软件功能丰富，能够满足工程师对CS5460A性能评估的各种需求。无论是对硬件还是软件的深入理解，都有助于工程师更好地利用这个评估板进行芯片测试和开发。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。