AT85DVK-07开发板：硬件设计与应用指南

一、引言

作为电子工程师，我们常常需要功能强大且灵活的开发板来进行产品的原型设计和测试。AT85DVK - 07开发板就是这样一款值得关注的工具，它专为AT85C51SND3Bx微控制器设计，能让开发者快速开始代码开发，适用于多种音频播放和多媒体应用场景。

文件下载：AT85DVK-07.pdf

二、AT85DVK - 07入门套件概述

2.1 套件内容

AT85DVK - 07入门套件包含了丰富的组件，有AT85DVK - 07开发板V1.0.x、配备Nand Flash内存的子板、用于用户Nand Flash评估的裸PCB子板、USB 2.0高速电缆、USB主机适配器电缆、预编程在Nand Flash内存中的演示固件，以及用于调试应用的OCD加密狗和目标电缆。

2.2 典型应用

这款开发板适用于多种音频播放场景，如MP3/WMA等音频播放器、PDA、相机、手机的音频播放器、汽车音频/多媒体音频播放器、家庭音频/多媒体音频播放器以及卡拉OK等。

2.3 电源系统

该套件支持两种典型应用，根据电源电压区分：

• 极低电压1.8V系统：播放器在1.8V下运行，功耗极低。
• 低电压3V系统：播放器在3V下运行，功耗较低。

三、使用AT85DVK - 07开发板

3.1 开发板整体结构

AT85DVK - 07开发板可以作为独立的USB大容量存储磁盘和主从多格式音频播放器。其整体结构包含多个功能单元，下面为大家详细介绍。

3.2 电源管理单元

电源管理单元提供三种不同的电源供应源，并通过一组焊带配置“极低电压1.8V应用”或“低电压3V应用”。

• 电池供电：可直接插入单个AAA电池或AA电池，供电范围为0.9 - 1.5V。
• 外部电源连接：在固件开发过程中，可通过连接器J20提供外部电源输入，输入范围为0.9 - 3.0V，但要注意移除电池并防止极性反转。
• USB VBUS供电：AT85C51SND3Bx支持直接连接USB VBUS电源，当VBUS存在时，片上或板上的DC - DC会禁用，以避免电池功耗，供电范围为4.4 - 5.5V。
• 电源配置：通过焊带进行电源配置，默认配置为“低电压3V应用”。“极低电压1.8V应用”使用AT85C51SND3Bx的片上1.8V DC - DC，“低电压3V应用”使用外部板上DC - DC。
• 外部DC - DC替换：为了让开发者验证其他外部DC - DC电源解决方案，提供了J19和J22扩展连接器，可插入外部3V低电压DC - DC子板。

3.3 微控制器单元

微控制器单元由AT85C51SND3Bx组件（LQFP100引脚封装）、12 MHz振荡器、复位（RST）和系统编程（ISP）按钮组成。开发者可以用ZIF插座替换芯片，按下RST按钮可进行复位，按下ISP按钮并释放RST按钮可进入系统编程引导加载程序。

3.4 远程控制单元

远程控制单元分为串行远程控制单元和并行远程控制单元。

• 串行远程单元：通过6针连接器J23实现，共享UART和高速SPI接口，便于与能够远程控制音频播放器的主机连接。
• 并行远程单元：通过26针连接器J11实现，共享PSI（8位并行从接口）、UART和高速SPI接口，但要注意并行从接口和显示接口共享信号，使用时需断开板上LCD。

3.5 USB单元

USB单元提供开发USB V2.0全速和高速设备以及全速简化主机/OTG兼容应用所需的硬件，包括USB迷你AB连接器和OTG扩展连接器J24，可控制外部VBUS电源为USB设备供电。

3.6 Nand Flash单元

Nand Flash单元包括标准的Nand Flash内存引脚，用户可自行焊接Nand Flash内存，还有J13和J14扩展连接器，可插入支持2或4个Nand Flash内存的子板。若板上焊接了Nand Flash内存，需进行硬件配置以避免冲突。

3.7 MMC/SD单元

MMC/SD单元有一个单卡插槽，可直接插入MMC、RSMMC和SD卡。同时，J31和J32扩展连接器可用于访问P2备用I/O或插入其他插槽。

3.8 音频输入单元

音频输入单元由驻极体麦克风单元和3.5mm立体声输入插孔J3组成。

3.9 音频输出单元

音频输出单元有2个立体声3.5mm插孔J7和J8，可选择片上音频编解码器（带可选板上耳机放大器）和板上音频DAC输出。J5和J9扩展连接器可用于插入替换板上耳机放大器或板上音频DAC的子板，但要注意相关焊带需保持断开以避免短路。在极低电压应用中，需配置外部放大器。

3.10 FM接收器单元

FM单元通过J1和J2扩展连接器让用户插入FM接收器子板，但使用P4.3:0 I/O端口控制FM接收器芯片时，板上DAC不能使用。

3.11 显示单元

显示单元是一个128x64单色像素LCD，可通过J11连接器插入其他LCD子板，但插入前需断开板上LCD。

3.12 键盘单元

键盘单元是一个3x4键矩阵，包括一个4向迷你操纵杆和电源键，J10和J30扩展连接器可用于插入特定按键的子板，不过用户的键盘布局需符合可用的矩阵配置。

3.13 片上调试单元

片上调试（OCD）单元通过10针或6针连接器J26连接OCD加密狗，可使用Keil集成开发环境调试固件。

3.14 功耗测量

为方便测量电源功耗，板上有4个跳线：J37用于监测VBUS电源和大容量存储功耗；J36用于监测AT85C51SND3Bx HVDD电源功耗；J38用于监测AT85C51SND3Bx LVDD电源功耗；J39用于监测板上VDD电源（LVDD或HVDD）功耗。移除SE31焊带可消除与LED电源相关的非显著功耗。

3.15 USB存储设备连接

可使用“Mini A到插座A USB电缆”将USB存储设备连接到AT85DVK - 07开发板，同时需将外部5V受控VBUS电源连接到J24，通过UVCON信号控制VBUS电源。

3.16 Nand Flash板扩展

Nand Flash裸PCB方便用户进行新Nand Flash测试，AT85C51SND3Bx Nand Flash驱动支持最多4个Nand Flash，扩展板可配置为单CE或双CE Nand Flash内存操作。

四、技术规格

4.1 系统单元

• 物理尺寸：L = 120 x W = 120 x H = 25 mm
• 重量：100 g

4.2 工作条件

• 电压供应：1.5V单电池元件、USB VBUS或外部电源（可替代电池）

五、开发板勘误列表

5.1 版本V1.0.0

• 板载3V DC - DC启动问题：上电后DC - DC无法正常维持。解决方法是不使用外部DC - DC，通过USB电缆为开发板供电。
• 麦克风输入直流去耦问题：麦克风和MICIN输入之间缺少去耦电容。解决方法是在麦克风和MICIN输入之间添加1uF电容（进行布局切割）。
• 外部DAC与SPI/SIO接口冲突问题：外部DAC由SPI/SIO线控制，SPI_CSB线断言时，SPI_DOUT线会干扰SPI或SIO传输。解决方法是隔离SPI DAC控制线（进行布局切割）。
• LCD在1.8V下显示稳定性问题：在1.8V下运行时，显示会闪烁（LCD电荷泵问题），暂无解决方法。

5.2 版本V1.0.1

LCD在1.8V下显示稳定性问题与V1.0.0版本相同，暂无解决方法。

六、技术支持

如果在使用过程中遇到技术问题，可通过以下两种方式报告：

• 电子邮件：发送至[e-mail]
• 网站：访问http://support.atmel.no/bin/customer

报告问题时，需提供公司名称、产品名称、问题简短描述、详细问题描述等信息，同时根据问题类型提供固件、硬件、工具、音频文件、图片文件等相关信息。

AT85DVK - 07开发板为电子工程师提供了一个功能丰富、灵活的开发平台，适用于多种音频和多媒体应用的开发。在使用过程中，我们要注意开发板的各种特性和可能出现的问题，充分发挥其优势，实现我们的设计目标。大家在使用这款开发板时，有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。