EVAL - AD2428WD1BZ A²B评估板深度剖析

在电子设计领域，评估板作为验证和开发新设计的关键工具，对于电子工程师而言具有重要意义。今天，我们就来深入探讨Analog Devices的EVAL - AD2428WD1BZ A²B评估板，了解其功能、硬件组成以及如何进行软硬件的设置。

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一、评估板概述

EVAL - AD2428WD1BZ评估板是一款功能强大的设备，在默认配置（主模式）下，它为A²B网络提供主节点功能。通过EVAL - ADUSB2EB USB - to - I2C桥，PC主机可以控制AD2428 A²B主收发器的I2C信号，从而直接发现和控制A²B网络，读取寄存器并监控性能。此外，该评估板还支持通过EI3连接器，由外部微控制器/DSP主机设备（如Blackfin ADSP - BF527处理器）控制AD2428主收发器。同时，通过不同的跳线设置，评估板还支持本地供电的从模式。

二、硬件组成

（一）主要芯片

1. 24AA512T - 512K I²C串行EEPROM：由Microchip Technology Inc.生产，是一款512Kb（64K x 8）的串行电可擦除PROM，能在1.7V至5.5V的宽电压范围内工作，适用于个人通信和数据采集等低功耗应用。
2. AD2428 - 汽车音频总线A²B收发器：A²B总线可在节点间实现多通道、I2S/TDM连接，距离可达15米。它将双向同步脉冲编码调制（PCM）数据、时钟和同步信号嵌入到单根差分线对上，支持直接点对点连接和多个菊花链节点。主节点的A²B芯片可通过控制总线（I²C）进行编程配置和寄存器读取，还支持A²B总线供电功能。
3. ADAU1452 - SigmaDSP数字音频处理器：这是一款汽车级合格的音频处理器，其硬件架构经过优化，能高效执行音频处理算法。它的1.2V、32位DSP核心可在高达294.912 MHz的频率下运行，在48 kHz的标准采样率下每秒可执行6144条指令。此外，它还支持多种采样率，可与多种音频设备接口，且功耗较低。
4. ADAU1761 - SigmaDSP立体声、低功耗、96 kHz、24位音频编解码器：具有集成数字音频处理功能，支持立体声48 kHz录制和播放，功耗仅14 mW。其SigmaDSP核心采用28位处理（56位双精度），可通过SigmaStudio图形开发工具进行编程，实现音频处理功能。
5. 电源管理芯片：包括LT8609、LT8620、LTC3121、LTC3621和LTC4040等，分别实现不同的电源转换和管理功能，如降压、升压、电池备份等。

（二）其他组件

1. 开关：有一个复位按钮（SW1），用于复位ADAU1452 SigmaDSP，复位时LED4会亮起。
2. 连接器：包括SPDIF输入（J1）、SPDIF输出（J2）、音频输入/输出（J3和J4）、SDP（J5）、SigmaStudio（P1）、A²B（P2和P3）、电源插头（P4）、电源端子（P5）和电池（P6）等，不同的连接器具有不同的功能和用途。
3. 跳线：有多个跳线用于配置不同的功能，如A²B电源（JP1）、混合/本地电源（JP2）、混合电源（JP3）、启动（JP4）等，通过不同的跳线设置可以实现不同的工作模式和信号路由。
4. LED：有八个LED，分别用于指示A²B中断（LED1）、ADAU1452状态（LED2）、USBi连接状态（LED3）、复位状态（LED4）、LTC4040充电状态（LED5）、LTC4040故障状态（LED6）、LTC4040电源故障输出（LED7）和LTC4040复位状态（LED8）。

三、软件使用

（一）硬件设置

要搭建一个三节点A²B系统，需要按照以下步骤进行硬件设置：

1. 连接A²B评估板：将主节点（EVAL - AD2428WD1BZ）的B侧（P2）连接到从节点0（EVAL - AD2428WC1BZ）的A侧（J7），从节点0的B侧（J8）连接到从节点1（EVAL - AD2428WB1BZ）的A侧（J7）。
2. 连接PC：通过USB电缆和EVAL - ADUSB2EBZ USBi I²C编程器将PC连接到主节点板的SigmaStudio头（P1）。
3. 连接音频源：将音频源连接到从节点1板的立体声线路输入（J2）。
4. 连接耳机：将耳机连接到主节点板的音频输出（J4）。
5. 连接电源：将12V电源适配器插入插座，并连接到主节点板的电源插孔（P4）。

（二）软件设置

1. 安装软件：从EVAL - AD2428WD1BZ产品页面安装SigmaStudio（Rev. 4.4或更高版本）和A²B软件（Rev 19.3.0或更高版本）。
2. 复制驱动文件：将A2B.dll和A2Bstack.dll驱动文件从安装目录复制到SigmaStudio安装目录，并在SigmaStudio中选择A2B.dll文件。
3. 打开示例项目：打开adi_a2b_3NodeSampleDemo.dspproj示例项目，并点击“Link - Compile - Download”图标。
4. 运行演示：在运行演示之前，按照硬件设置步骤进行操作。音频源连接到从节点1板，音频将通过耳机在主节点板上播放；从节点0板的麦克风音频将在从节点1板上播放。
5. 配置插槽：使用EVAL - AD2428WB1BZ评估板示例插槽分配图中的配置设置，将编解码器与A²B收发器正确接口。
6. 自定义音频流：如果需要开发自定义的ADAU1452音频流，可以在A²B软件原理图中右键点击ADAU1452块，选择“Peripheral Properties”，禁用ADAU1452 SigmaDSP的自动编程。
7. 测试PDM麦克风：在从节点1板上测试PDM麦克风时，按照软件原理图进行连接，并将AD2428W引脚功能从DRX1更改为PDM1。
8. 定义音频流：使用“Stream Config”选项卡定义节点间的音频流，配置上游和下游插槽设置。

四、总结

EVAL - AD2428WD1BZ A²B评估板为电子工程师提供了一个强大的平台，用于开发和验证A²B网络相关的音频处理系统。通过了解其硬件组成和软件使用方法，工程师可以更好地利用该评估板进行设计和开发。在实际应用中，你是否遇到过类似评估板在配置过程中的问题？你又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。