AD1937/AD1939评估板使用指南：从入门到精通

在音频处理领域，AD1937/AD1939这款具备PLL的192 kHz、24位编解码器一直备受关注。为了更好地评估和使用这款编解码器，ADI公司推出了相应的评估板。今天，我们就来深入探讨一下这款评估板的详细使用方法。

文件下载：EVAL-AD1937AZ.pdf

评估板内容及文档支持

拿到评估板后，我们首先会看到其包装内包含了AD1937/AD1939评估板、USBi控制接口板以及USB电缆。同时，还配备了AD1937和AD1939的数据手册等支持文档，这些文档是我们深入了解编解码器的重要依据。

评估板概述

评估板需要连接外部±12 V直流电源和地，板上的稳压器会为AD1937/AD1939提供5 V和3.3 V的电源。我们可以通过SPI或I2C接口来控制AD1937/AD1939。USBi控制接口板通过USB端口连接到PC，再通过排线为评估板提供I2C和SPI访问。此外，还提供了图形用户界面（GUI）程序，方便在Windows环境下对芯片进行编程。评估板能够展示和测试AD1937/AD1939的大部分功能，包括四个ADC和八个DAC，以及数字音频端口。

评估板设置

独立模式

评估板可以在独立模式下运行，将AD1937/AD1939的功能固定为I2S数据格式，运行频率为256 × fS（默认寄存器条件）。通过将SDA/COUT（引脚31）拉低或拉高，可以切换ADC的BCLK和LRCLK端口的主从模式。具体操作是移动J5跳线到0或SDA/1位置。在独立从模式下，当控制跳线设置好，S2和S3都关闭，模式开关（S4和S5）都设置为0时，S/PDIF接收器作为LRCLK、BCLK和SDATA的源。默认的MCLK跳线设置会将MCLK从S/PDIF接收器路由到AD1937/AD1939。当有有效的S/PDIF数据流连接到选定的S/PDIF输入端口时，评估板会将音频从S/PDIF端口传输到所有四个立体声输出，并将立体声IN1的音频传输到S/PDIF输出端口。

SPI和I2C控制

通过将SPI或I2C端口连接到USBi，可以对AD1937/AD1939的寄存器进行交互式控制。SPI和I2C的跳线设置在文档中有详细说明。需要注意的是，自动化寄存器窗口构建器软件只有在ADDR跳线设置为00并加载正确的.xml文件时，才能控制AD1937（I2C）。

自动化寄存器窗口构建器软件安装

这是一个用于直接实时控制AD1937/AD1939寄存器的程序。安装步骤如下：

1. 在www.analog.com/AD1937或www.analog.com/AD1939上找到资源与工具列表。
2. 在列表中找到评估板与开发套件，点击评估板/工具，打开提供的ARWBvXX.zip文件。
3. 双击提供的.msi文件，将文件提取到PC上的一个空文件夹中。
4. 双击setup.exe，按照提示安装自动化寄存器窗口构建器，无需重启计算机。
5. 如果安装后C:Program FilesAnalog Devices IncAutomatedRegWin文件夹中没有AD1937/AD1939的.xml文件，需要从提取文件夹中复制过去。

USBi硬件设置

设置USBi硬件的步骤如下：

1. 将USBi排线插入J1接口。
2. 将USB电缆连接到计算机和USBi。
3. 当提示安装驱动时，选择从列表或特定位置安装，搜索最佳驱动，勾选包含特定位置，找到C:Program FilesAnalog Devices IncAutomatedRegWinUSB drivers中的USBi驱动，点击下一步。如果提示选择驱动，选择CyUSB.sys。如果PC运行的是Windows XP，收到软件未通过Windows徽标测试的消息，点击继续。

电源与时钟设置

电源供应

评估板需要±12 V直流电源和地输入到三个接线柱，+12 V约消耗250 mA电流，-12 V约消耗100 mA电流。板上的稳压器提供两个3.3 V电源轨和一个5.0 V电源轨。3.3 V电源轨为AD1937/AD1939的AVDD和DVDD供电，DVDD还为板上的外围有源组件供电。5.0 V电源轨仅为AD1937/AD1939的内部稳压器供电。通过移动AD1937/AD1939的REG跳线，可以启用内部稳压器。

主时钟（MCLK）设置

评估板有一系列跳线，允许用户灵活选择AD1937/AD1939的MCLK时钟源。MCLK可以来自六个不同的源：无源晶体、有源振荡器、外部时钟输入、S/PDIF接收器和两个接口连接。需要注意的是，板上的复杂可编程逻辑器件（CPLD）必须有有效的时钟源，频率不是关键因素。这些跳线块也可以为CPLD分配时钟。大多数应用中，MCLK来自S/PDIF接收器或接口（HDR）输入。

PLL滤波器配置

AD1937/AD1939的PLL可以根据PLL和时钟控制0寄存器的设置，从MCLK或LRCLK运行。需要使用JP15将匹配的RC环路滤波器连接到LF（引脚61）。通常，MCLK滤波器是默认选择，也可以使用寄存器控制窗口将PLL编程为从LRCLK运行，此时需要更改跳线。

音频电缆连接

模拟音频

模拟输入和输出使用3.5 mm TRS插孔，按照标准配置：尖端为左声道，环为右声道，套筒为地。IN1和IN2的模拟输入在1 V rms模拟信号下产生0 dBFS。板上的缓冲电路会产生差分信号，以2 V rms的最大电平驱动ADC。DAC输出1.8 V rms的差分信号，该信号在OUT接口处变为单端信号。有测试点可以直接访问ADC和DAC引脚，但需要注意这些测试点的共模电压为1.5 V dc，操作时要避免不当负载导致共模电压下降，影响性能。

数字音频

有两种数字接口：S/PDIF和离散串行。输入和输出S/PDIF端口有光和同轴连接器。串行音频连接器使用1 × 2、100 mil间距的接口，带有信号和地引脚。HDR1和HDR2接口上的ADC和DAC都有LRCLK、BCLK和SDATA路径，每个接口都有MCLK连接，并且可以通过开关设置端口为输入或输出，具体取决于AD1937/AD1939的主从状态。

开关和跳线设置

时钟和控制

AD1937/AD1939设计为在独立模式下以48 kHz的采样率（fS）运行，MCLK为12.288 MHz（256 × fS）。在独立从模式下，ADC和DAC端口都必须接收有效的BCLK和LRCLK。AD1937/AD1939可以由S/PDIF接收器或HDR1接口提供时钟，通过SW2的位置2和3选择ADC的BCLK和LRCK端口源，通过SW2的位置5和6选择DAC的BCLK和LRCK端口源。也可以将AD1937/AD1939的ADC BCLK和LRCK端口配置为独立主模式，通过移动J5到SDA/1位置改变状态。通过改变寄存器和设置DIP开关，可以实现多种主从模式的配置。

S/PDIF音频

评估板出厂时默认选择S/PDIF端口，十六进制开关设置为0，所有DIP开关关闭。在这种默认配置下，DAC音频路径将S/PDIF音频信号同时路由到AD1937/AD1939的所有四个立体声DSDATA输入。旋转开关S4允许用户选择单个立体声对传输模拟信号。IN1模拟音频通过AD1937/AD1939的ADC ASDATA1路径路由到S/PDIF输出，通过改变S3 DIP开关的位置8可以选择IN2。

HDR接口 - 串行音频

通过DIP SW3的位置6和7以及旋转开关S4控制串行音频到HDR1接口的路由。对于DAC音频信号路径，S4的位置8将进入HDR1 DSDATA1的数据信号分配到AD1937/AD1939的所有四个DSDATA端口，S4的位置9将HDR1标记的端口分配到AD1937/AD1939的相关端口。

其他选项

选择S4的位置7可以静音所有进入AD1937/AD1939 DSDATA端口的数据，从而显示DAC的信噪比。如果要使用其他fS速率，需要连接USBi并相应地对AD1937/AD1939的寄存器进行编程。

旋转和DIP开关设置

文档中详细列出了旋转和DIP开关的设置图表，这些设置对于控制AD1937/AD1939的时钟源、数据路由等功能非常重要。通过合理设置这些开关，可以实现不同的音频处理配置。

原理图和布局

文档中提供了评估板的详细原理图和布局图，包括ADC缓冲电路、串行数字音频接口、S/PDIF收发接口、CPLD等部分。这些原理图和布局图对于理解评估板的电路结构和信号传输路径非常有帮助。

CPLD代码

文档中给出了CPLD的代码，通过修改和重新编程CPLD代码，可以对其功能进行扩展和修改。这为工程师提供了更多的灵活性和定制化的可能性。

订购信息和物料清单

文档还提供了评估板的订购信息和物料清单，方便工程师进行采购和了解评估板的组成。

总之，AD1937/AD1939评估板为我们提供了一个全面的平台，用于评估和开发基于AD1937/AD1939编解码器的音频应用。通过深入了解评估板的设置和使用方法，我们可以更好地发挥编解码器的性能，开发出高质量的音频产品。你在使用这个评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。