探索CDB42438评估板：开启CS42438编解码器评估之旅

在音频处理领域，一款性能卓越的评估板对于工程师们深入了解和评估编解码器的性能至关重要。今天，我们就来详细探讨一下Cirrus Logic的CDB42438评估板，它为评估CS42438编解码器提供了绝佳的解决方案。

文件下载：CDB42438.pdf

评估板概述

CDB42438评估板是评估CS42438编解码器的理想工具。它具备丰富的接口，包括模拟和数字音频信号接口，同时配备了FPGA，方便对板子进行配置。还提供了9针串行电缆，可与随附的Windows配置软件配合使用。其原理图集被划分为18页，涵盖了从电源到各个组件的详细连接。

系统组成与功能

电源与接地

评估板的电源通过+5.0 V、+12.0 V和 -12.0 V接线柱提供。J1跳线可将VA电源连接到固定的+5.0 V或+3.3 V电源，VD、VLS和VLC均硬连接到+3.3 V。所有电压输入都需参考单个黑色接线柱接地连接器。同时，CS42438对电源和接地安排要求严格，评估板通过合理的布局和使用去耦电容，有效降低了辐射噪声。

FPGA

FPGA（U16）在评估板中起着关键作用，它控制着CS42438、CS8406、CS8416、CS5341和DSP I/O头之间的所有数字信号路由。为了方便评估CS42438的TDM接口格式，FPGA会将立体声PCM数据从CS8416或DSP I/O头复制到一条数据线上，并以256Fs的数据速率传输。同时，它还会对来自CS42438的TDM数据进行解复用，并将立体声通道对输出到CS8406。

关键组件

• CS42438音频编解码器：其所需的配置设置在控制端口寄存器中进行，可通过Cirrus Logic FlexGUI软件的“CS42438”选项卡进行访问。时钟和数据源的选择则在FPGA的控制端口中完成，可通过“FPGA”选项卡进行操作。
• CS8406数字音频发射器：将CS42438生成的PCM数据转换为标准的S/PDIF数据流，工作在从模式，可接受128Fs或256Fs的主时钟，并支持Left-Justified或I²S接口格式。
• CS8416数字音频接收器：将输入的S/PDIF数据流转换为PCM数据供CS42438使用，可工作在主模式或从模式，能生成128Fs或256Fs的主时钟，并支持Left-Justified或I²S接口格式。
• CS5341：连接到CS42438的AUX端口，仅在编解码器的TDM接口格式中使用。CS42438的AUX端口控制CS5341，并在AUX_SDIN上接受Left-Justified或I²S数据。
• 罐装振荡器：振荡器Y1提供系统主时钟，当S/PDIF输入断开时，该时钟通过CS8416路由并从RMCK引脚输出。评估板出厂时，Y1处安装了一个12.2880 MHz的晶体振荡器，且振荡器安装在引脚插座中，方便拆卸或更换。

外部控制头

评估板设计了J11和J24两个外部控制头，方便与外部系统进行接口。J24是一个10针、2行的头，可提供与DSP接口所需的串行音频信号；J11是一个12针、3行的头，用户可通过移除“PC”位置的所有分流跳线，实现对SPI/I2C控制信号的双向访问。

模拟输入与输出

• 模拟输入：RCA连接器通过单位增益、交流耦合的单端到差分电路为CS42438提供模拟输入。也可通过对标记为“Single In”的桩头进行分流，实现单端驱动。输入到RCA连接器的1 Vrms单端信号可使CS42438输入达到满量程。
• 模拟输出：CS42438的模拟输出可通过单极RC无源滤波器或差分转单端的2极有源滤波器进行路由。

控制端口

• 串行控制端口：CDB42438配备了图形用户界面，可通过RS - 232连接器（J7）连接电缆并启动Cirrus Logic FlexGUI软件，实现对CS42438和FPGA寄存器的轻松操作。
• USB控制端口：目前USB控制端口连接器（J12）不可用。

工作模式

软件模式

评估板随附基于Microsoft Windows的GUI，通过RS - 232串行电缆与主机PC连接。加载“FlexLoader.exe”后，所有寄存器将设置为默认复位状态。GUI的“文件”菜单可保存和加载包含所有寄存器设置的脚本文件，还提供了用于基本功能的示例脚本文件。高级寄存器调试选项卡可对CS42438和FPGA的各个寄存器设置进行底层控制，用户可按位或按字节修改寄存器值。

硬件模式

通过开关S1可将CDB42438配置为硬件模式，开关S5可设置FPGA并控制所有时钟和数据的路由。设置开关后，用户可能需要按下“RESET”按钮（S4）或“PROGRAM”按钮（S2）进行复位。评估板提供了多种硬件模式设置选项，每个选项对应不同的寄存器配置，以满足不同的应用需求。

FPGA系统与寄存器

FPGA系统

FPGA内部的信号路由拓扑结构包括内部子时钟路由、内部数据路由、内部TDM转换、复用和控制等。同时，FPGA还能控制MCLK总线，提供了多种MCLK信号源的选择和处理方式。此外，对于更高级的用户，还提供了绕过FPGA的旁路控制功能。

FPGA寄存器

FPGA的所有寄存器都是可读写的，每个寄存器都有特定的功能和默认状态。通过对这些寄存器的配置，可以实现对评估板中各个组件的精确控制。例如，TDM转换寄存器可选择PCM2TDM转换器的时钟源和数据来源，还可控制TDM转换器的电源状态；CODEC SDIN控制寄存器可选择输入到编解码器的数据线路等。

连接器与跳线

评估板提供了丰富的连接器，包括电源输入、数字音频输入输出、控制信号输入输出等。同时，还设置了多个跳线，用于选择不同的电源、输入输出模式和滤波器类型等。合理设置这些连接器和跳线，可以满足不同的应用场景和需求。

总结

CDB42438评估板为工程师们提供了一个全面、灵活的平台，用于评估CS42438编解码器的性能。通过软件模式和硬件模式的结合，以及丰富的寄存器配置选项，工程师们可以深入了解编解码器在不同条件下的工作情况。同时，合理的布局和设计也为降低噪声、提高性能提供了保障。你在使用类似评估板时遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。