EVAL - ADAU1452MINIZ评估板：音频处理设计的得力助手

作为电子工程师，在音频处理设计领域，找到一款性能出色且易于上手的评估板至关重要。今天，我们就来深入了解一下EVAL - ADAU1452MINIZ评估板，看看它能为我们的设计带来哪些便利。

文件下载：EVAL-ADAU1452MINIZ.pdf

评估板概述

EVAL - ADAU1452MINIZ评估板主要用于评估ADAU1452 SigmaDSP音频处理器。它具有4个模拟输入、8个模拟输出，还配备了立体声S/PDIF输入和输出，并且带有自启动EEPROM存储器。该评估板提供了对ADAU1452数字串行音频端口以及部分通用I/O的访问，模拟I/O则由AD1938编解码器提供。

评估套件内容

• EVAL - ADAU1452MINIZ评估板
• EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）通信适配器
• 带Mini - B插头的USB电缆
• 6V交流转直流电源

额外所需设备

• 2条音频电缆
• 2条光纤电缆
• 运行Windows XP、Windows Vista或Windows 7的PC

所需文档

• ADAU1452数据手册
• AD1938数据手册
• AN - 1006应用笔记《使用EVAL - ADUSB2EBZ》

评估板设置

安装SigmaStudio软件

SigmaStudio软件是控制ADAU1452核心的关键工具。安装步骤如下：

1. 若未安装最新版本的Microsoft .NET Framework，需从微软网站下载安装。
2. 访问www.analog.com/SigmaStudio，从“下载产品”部分选择最新版本的SigmaStudio。
3. 登录myAnalog账户，若没有则需注册。
4. 填写下载表单，选择SigmaDSP作为目标硬件。
5. 下载安装程序并执行，按提示完成安装，包括接受许可协议。

安装USBi（EVAL - ADUSB2EBZ）驱动

SigmaStudio安装完成后，才能使用USB接口（USBi）。安装驱动时，需根据不同操作系统进行操作：

• Windows XP：将USBi通过USB电缆连接到USB 2.0端口后，Windows XP会识别设备并提示安装驱动。选择“从列表或指定位置安装（高级）”，搜索SigmaStudio目录下的USB驱动子目录进行安装。若出现Windows徽标测试警告，点击“继续”即可。
• Windows 7或Windows Vista：连接USBi到USB 2.0端口后，系统会自动识别并安装驱动。 安装完成后，可通过检查USBi的黄色I2C LED和红色电源指示灯是否亮起，以及在Windows设备管理器中查看“通用串行总线控制器”部分是否显示“Analog Devices USBi（programmed）”来确认驱动安装是否成功。

设置S2开关

将S2开关置于“DISABLED”位置，可避免ADAU1452在通电时执行自启动操作，使其进入默认状态。

给评估板供电

将电源适配器连接到100V - 240V、50Hz - 60Hz的交流电源，再将电源适配器的母插头连接到评估板的J4公连接器。连接后，状态LED D7（A_3V3）会亮起。最后，将USBi的带状电缆连接到评估板的控制端口。

连接音频电缆

使用标准1/8"立体声TRS音频电缆将立体声音频源连接到J11（IN1），音频信号应为单端、线电平，最大峰 - 峰值电压为2.828V。将耳机或有源扬声器连接到J12（OUT1）。

在SigmaStudio中设置通信

1. 启动SigmaStudio，创建新项目。
2. 在“硬件配置”选项卡中，从左侧工具箱中拖动USBi组件和ADAU1452组件到项目空间。
3. 确保SigmaStudio能检测到PC USB端口上的USBi，若检测到，USB标签背景为绿色；若未检测到，背景为红色，需检查连接和驱动安装情况。
4. 将USB接口与ADAU1452连接，使USBi能与ADAU1452通信。

创建基本信号流

构建信号处理流程

1. 点击窗口顶部的“原理图”选项卡。
2. 从左侧工具箱中拖动输入块和输出块到项目空间，默认选择通道0和通道1，与硬件连接匹配。
3. 将每个输入通道连接到对应的输出通道，完成基本信号流。

添加音量控制

从“音量控制”>“可调增益”>“无咔嗒声硬件压摆”文件夹中，拖动“单音量”块到项目空间，删除原有的连接，重新连接各块，即可实现音量控制。

下载程序到DSP

点击SigmaStudio主工具栏中的“链接 - 编译 - 下载”按钮或按F7，将代码编译并下载到DSP。编译成功后，SigmaDSP开始运行，状态栏从蓝色变为绿色，显示模式从“设计模式”变为“活动：已下载”。

添加S/PDIF输入和输出

评估板有两个光纤S/PDIF接口，一个用于输入，将光信号转换为电信号；另一个用于输出，将电信号转换为光信号。在SigmaStudio中添加S/PDIF输入和输出的步骤如下：

1. 使用标准TOSLINK光纤电缆将S/PDIF源连接到评估板的J8。
2. 修改ADAU1452寄存器，启用SPDIF_RESTART和SPDIF_TX_ENABLE寄存器。
3. 配置S/PDIF接收器和发射器的信号路由。
4. 添加S/PDIF输入和输出块到项目空间，并连接信号。
5. 点击“链接 - 编译 - 下载”按钮或按F7，将信号流编译并下载到硬件。
6. 检查S/PDIF光接收器输入的信号是否能在S/PDIF光发射器输出，以确认操作是否正确。

添加滤波器

从“滤波器”>“二阶”>“双精度”文件夹中，拖动“中型均衡器”块到项目空间，可通过右键添加通道。将滤波器连接在输入块和输出块之间，编译并下载信号流到硬件，即可对通过DSP的信号进行滤波处理。

评估板使用说明

电源供应

评估板使用直流电源供电，电源插头内径2.1mm、外径5.5mm、长度9.5mm，输出电压范围5V - 7V，电流至少1.5A。连接到J4连接器后，板载线性稳压器U5会生成3.3V直流电源供ADAU1452和AD1938等使用。

输入和输出

• AD1938编解码器：两个串行输入端口连接到AD1938的ADC，四个串行输出端口连接到AD1938的DAC，提供4通道模拟音频输入和8通道模拟音频输出。AD1938工作在独立模式，其串行端口为从模式，ADAU1452的对应串行端口需设置为时钟主模式。
• 立体声线路输入：两个立体声输入插孔可接收四个单端线电平模拟输入信号，信号经有源低通滤波器和差分转换后进入AD1938的ADC。
• 立体声线路输出：四个立体声输出插孔可输出八个线电平模拟输出信号，信号经有源低通滤波器和交流耦合后到达输出插孔。
• S/PDIF光发射器和接收器：ADAU1452的S/PDIF接口直接连接到光发射器和接收器，可处理18kHz - 96kHz的信号。建议使用异步采样率转换器（ASRC）处理输入信号。
• 串行音频接口：ADAU1452的两个串行输入端口连接到AD1938，另外两个串行输入端口可通过J2和J3头直接访问外部信号。

多功能（MP）引脚

ADAU1452的14个多功能引脚中，两个连接到LED驱动器，六个可作为通用输入或输出使用，可在SigmaStudio的“硬件配置”选项卡的“多功能”选项中进行配置。

辅助ADC引脚

ADAU1452的辅助ADC有六个通道，每个通道有独立的输入引脚，可通过ADAU1452旁边的裸铜焊盘连接0V - 3.3V的外部信号。

通信头

通信头是一个10针头，用于与EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）配合使用，SPI信号连接到ADAU1452的对应SPI从端口引脚，还包含复位线，可通过SigmaStudio命令复位板上设备。

自启动

评估板上的1Mbit、20MHz SPI串行EEPROM用于ADAU1452的自启动。在SigmaStudio中添加E2Prom块，连接到USB接口，设置通信模式，编译项目文件后，将自启动数据写入EEPROM。设置S2开关为“ENABLED”，按下复位按钮S1，即可执行自启动操作。

复位

手动按下复位按钮S1可对ADAU1452和AD1938进行硬件复位。也可在SigmaStudio的“硬件配置”选项卡中，右键点击USB接口块，选择“设备启用/禁用”进行软件复位。

状态LED

评估板上的六个状态LED可提供评估板的状态信息，如USB连接状态、自启动状态、复位状态等。

硬件描述

集成电路（IC）

评估板上的主要集成电路包括：

• U1：ADM811TARTZ复位监控器，用于生成主复位信号。
• U2：ADAU1452 SigmaDSP音频处理器，作为音频枢纽进行数字信号处理。
• U3：Microchip 25AA1024串行EEPROM，用于存储数据实现自启动。
• U5：ADP3338AKCZ - 3.3 LDO电压调节器，将输入电压调节为3.3V。
• U11、U13、U14：74ACT04SC十六进制反相器，缓冲逻辑信号并驱动状态LED。

开关和按钮

• S1：复位按钮，按下释放后可生成复位信号。
• S2：自启动滑动开关，用于设置ADAU1452的自启动引脚状态。

总结

EVAL - ADAU1452MINIZ评估板为音频处理设计提供了一个功能强大且易于使用的平台。通过合理设置和使用评估板，我们可以快速搭建音频处理系统，实现各种音频信号处理功能。在实际设计中，我们可以根据具体需求对评估板进行灵活配置，充分发挥其性能优势。你在使用这款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。