EVAL - ADAU1787Z评估板使用指南

一、评估套件内容与所需文档

评估套件内容

包含EVAL - ADAU1787Z评估板、EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）通信适配器以及带迷你USB插头的USB电缆。

文件下载：EVAL-ADAU1787Z.pdf

所需文档

需要ADAU1787数据手册和EVAL - ADAU1787Z用户指南。

二、评估板概述

该评估板可访问ADAU1787的所有模拟和数字输入/输出。ADAU1787核心由Analog Devices的SigmaStudio®软件控制，通过USB连接与评估板交互。评估板可由USB总线或3.8V - 5V单电源供电，电源会被调节到评估板所需电压。其印刷电路板（PCB）为6层设计，内层有接地层和电源层，还配备了外部麦克风和扬声器的连接器。主时钟可由外部提供，也可使用板载24.576 MHz无源晶体。

三、评估板设置

安装SigmaStudio软件

1. 若PC未安装最新版本的Microsoft® .NET框架，需从微软网站下载安装。
2. 访问www.analog.com/SigmaStudio，从“下载及相关软件”部分下载最新版本的SigmaStudio。
3. 下载安装程序并运行可执行文件，按提示操作，包括接受许可协议，完成软件安装。

安装USBi（EVAL - ADUSB2EBZ）驱动

1. Windows XP系统：用USB电缆将USBi连接到可用的USB 2.0端口，Windows XP会识别设备并提示安装驱动。使用“找到新硬件向导”，选择“从列表或指定位置安装（高级）”，搜索USB驱动子目录，出现硬件安装警告时点击“继续Anyway”完成安装。
2. Windows 7或Vista系统：连接USBi到USB 2.0端口后，系统会自动识别并安装驱动。
3. 确认驱动安装：检查USBi的黄色I2C LED和红色电源指示灯是否亮起，在Windows设备管理器的“通用串行总线控制器”部分，查看是否出现“Analog Devices USBi (programmed)”。

默认开关和跳线设置

• JP3、JP1和J37跳线用于设置ADAU1787的AVDD、DVDD和IOVDD电源。
• MPx引脚跳线（J9和J27）可按需连接以使用MPx按钮或开关。
• 若AIN0和/或AIN1输入需要麦克风偏置，可连接J11和J14跳线。
• 开关S7选择评估板上电或音频旁路。正常操作时，将开关滑到左侧。
• 确保USBi板底部的开关设置为1.8V。
• 开关S2控制自启动操作，默认处于关闭位置以禁用自启动。

主时钟选项

评估板有三种为主时钟（MCLK）供电的选项：

1. 直接向编解码器的XTALI/MCLKIN引脚提供外部MCLK信号。
2. 使用板载24.576 MHz振荡器并将其路由到编解码器的XTALI/MCLKIN引脚。
3. 使用板载24.576 MHz晶体与ADAU1787的内部晶体振荡器配合使用。

时钟源	J30	J32	J33	J4
24.576 MHz外部振荡器	EXT	Open	OSC	不适用
片上晶体（XTAL）振荡器	XTAL	不适用	不适用	不适用
外部MCLK	EXT	不适用	EXT	连接：MCLK（引脚9）和GND（引脚10）

上电

将USBi板的带状电缆连接到EVAL - ADAU1787Z的J1（控制端口）进行上电。

连接音频电缆

将立体声音频源连接到J22（AIN2和AIN3）。注意耳机输出是差分且直流耦合的，将平衡耳机连接到J21（左声道）和J19（右声道）。若使用单端立体声耳机，可连接到J23，J23输出为交流耦合。

在SigmaStudio中设置通信

1. 双击桌面上的快捷方式启动SigmaStudio，点击“文件” - “新建项目”或按Ctrl + N创建新项目。
2. 在硬件配置选项卡左侧工具箱的“通信通道”子部分选择USBi并拖到项目空间。若SigmaStudio无法检测到USBi板，USB标签背景为红色；检测到则变为绿色。
3. 从“处理器（IC / DSP）”列表中选择ADAU1787并拖到项目空间。
4. 点击并拖动电线连接USBi的蓝色引脚和ADAU1787的绿色引脚，USBi的相应下拉框会自动填充该IC的默认模式和通道。

创建基本信号流

1. 在原理图选项卡中，从树状工具箱选择图标并拖到原理图窗口。根据选择的DSP路径（SDSP或FDSP），使用相应的图标，SDSP路径为黄色，FDSP路径为蓝色。
2. 转到硬件配置选项卡，点击左下角的“IC 1 – ADAU1787寄存器控制”选项卡，通过该选项卡的多个子选项卡可对编解码器的不同部分进行高级寄存器设置。

下载程序到DSP

点击SigmaStudio主工具栏中的“链接编译下载”图标或按F7键编译并下载代码到DSP。若项目编译出错，需返回SigmaStudio检查配置。编译成功后，信号流在评估板上运行，音频从输入传输到输出，可通过评估板上的按钮实时更改音量。

四、初始化序列

ADAU1787在设备上电后对寄存器写入有特定的顺序要求，SigmaStudio在选择“链接编译下载”图标时会包含默认的寄存器写入序列，也可选择自定义序列或不使用序列。

选择初始化序列

在“配置”选项卡中右键点击ADAU1787图标，可选择使用默认启动序列或自定义启动序列。若选择自定义启动序列，可选择“选择启动序列”或“不需要序列文件”。选择“不需要序列文件”意味着用户需在设备上电后自行正确配置ADAU1787。选择“选择启动序列”会弹出选择所需.xml文件的窗口。

自定义启动序列

点击“视图” - “捕获窗口”确保捕获窗口可见，点击右箭头显示“显示序列窗口”。点击“链接编译下载”图标后，捕获窗口会显示所有捕获的寄存器写入，可将其逐个拖到序列窗口，也可右键点击序列窗口手动添加写入。完成所需寄存器写入序列后，点击磁盘图标保存为.xml文件。自定义启动序列也可写入板载EEPROM，以便在自启动模式下运行。

自启动

ADAU1787具有自启动功能，启用后可通过EEPROM读取I2C值对设备进行编程。使用前需确认一些板级设置：

1. 确保J34插入，防止EEPROM写保护。
2. 编程EEPROM时，将S2（SELFBOOT）开关设置为关闭。
3. 完成EEPROM写入后，将S2设置为开启，通过RESET开关S3或完全上电复位，设备将使用EEPROM中存储的值启动。

五、评估板使用

电源

评估板有三种供电方式：连接EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）板到J1；连接3.8V - 5V直流电源到J2（尖端为正）；使用接线柱J38（+5V）和J31（GND）。板载稳压器可生成1.8V、1.2V和0.9V直流电源，连接J8、J10、J12和J17跳线为ADAU1787供电。

输入和输出

评估板有多种音频输入和输出选项，包括数字和模拟。

• 模拟麦克风输入：ADAU1787的模拟输入可配置为单端输入，可选可编程增益放大器（PGA）模式。
• 麦克风偏置：通过连接J11和J14跳线为AIN0和AIN1添加麦克风偏置。
• 立体声线路输入：J22立体声输入插孔可接受标准3.5mm立体声插孔。
• 数字麦克风：脉冲密度调制（PDM）数字麦克风可连接到标准0.100英寸接头（J5），需在SigmaStudio中进行正确设置。
• 耳机/线路输出：耳机输出J23可连接标准3.5mm迷你插头立体声耳机，输出引脚可设置为线路输出驱动器或耳机驱动器。耳机可单端（J23）或差分（J21和J19）驱动。

MPx引脚

MPx引脚跳线（J9和J27）可访问ADAU1787的MPx引脚，方便使用评估板上的按钮。通过SigmaStudio硬件配置选项卡中的MP_CTRL和PIN_CTRL选项卡更改选择，可实现ADAU1787的音量控制、静音等功能。

串行音频接口

I2S、左对齐、右对齐或时分复用（TDM）格式的串行音频信号可通过串行音频接口接头J4和J40获得。J40用于串行端口0，J4用于串行端口1，还可连接外部I2S/TDM兼容设备。默认IOVDD逻辑电平为1.8V。

通信接头（J1）

J1连接到EVAL - ADUSB2EBZ USBi，评估板默认配置为I2C模式。若要以SPI模式操作，需将S3设置为SPI，安装R16、R17和R22电阻。注意板载EEPROM仅支持I2C模式。

断电

板上丝印的断电接头J15（PD）可访问ADAU1787的断电引脚，放置跳线可关闭所有模拟和数字电路。启用PD前，需静音输出以避免IC断电时产生杂音。

六、硬件描述

跳线

评估板上有多个跳线，用于不同的功能设置，如电源选择、信号连接等。具体跳线功能可参考以下表格：	参考编号	功能名称	描述
J1	控制端口	促进评估板与USBi板之间的通信
J2	5V直流输入	桶形插孔，为板提供外部电源，接受3.8V - 6V直流输入
J3	外部DVDD	用于连接外部DVDD电源到板
J4	串行音频端口1	I2S、左对齐、右对齐或TDM格式串行音频信号的输入和输出接头
J5	PDM数字麦克风输入	允许数字麦克风连接到评估板的接头
J6, J7	数字麦克风输入	允许外部数字麦克风连接到评估板的母接头
J8	IOVDD	从电源部分为ADAU1787的IOVDD电源连接电源
J9	MPx引脚跳线	用于将板上按钮连接到ADAU1787的MPx引脚
J10	复位	为ADAU1787生成复位的接头
J11, J14	麦克风偏置	用于为模拟麦克风输入AIN0和AIN1添加麦克风偏置的跳线
J12	DVDD稳压器（REG）	将DVDD源连接到ADAU1787，若使用片上ADAU1787 DVDD稳压器则留空
J13	右声道输出	提供右声道单声道差分输出的访问
J15	断电	用于关闭ADAU1787模拟和数字电路的跳线
J16	左声道输出	提供左声道单声道差分输出的访问
J17	AVDD	将AVDD连接到ADAU1787
J18	模拟输入0	单端输入通道
J19	右声道输出	右声道差分输出3.5mm插孔
J20	模拟输入1	单端输入通道
J21	左声道输出	左声道差分输出3.5mm插孔
J22	模拟输入2和模拟输入3	立体声输入通道3.5mm插孔
J23	立体声输出	单端立体声输出3.5mm插孔
J24	稳压器启用	用于启用或禁用片上DVDD稳压器
J25	I2C/SPI启用	用于启用I2C/SPI模式，正常模式下连接到GND
J26	SPI MISO	在SPI模式下用于接收ADAU1787的SPI数据（MISO）
J27	MPx引脚跳线	用于将板上按钮连接到ADAU1787的MPx引脚
J28	SPI CLK	在SPI模式下为ADAU1787提供时钟
J30	外部/晶体选择	用于选择将板载晶体路由到设备还是使用外部时钟信号路由到MCLK
J31	GND	连接到电源的GND或0V
J32	振荡器启用	启用或禁用板载振荡器的跳线，移除可启用振荡器
J33	外部/振荡器选择	用于选择使用板载振荡器还是外部主时钟路由到ADAU1787
J34	写保护EEPROM	用于设置板载EEPROM的写保护
J35	外部AVDD	用于连接外部AVDD电源到板
J36	+5V/GND	连接5V和GND到板的外部接头
J37	IOVDD选择	用于选择ADAU1787的IOVDD（1.8V/1.2V/EXT）
J38	+5V	用于连接外部+5V电源到板
J40	串行音频端口0	I2S、左对齐、右对齐或TDM格式串行音频信号的输入和输出接头
JP1	外部/内部DVDD选择	用于选择DVDD的外部源或板载稳压器
JP3	外部/内部AVDD选择	用于选择AVDD的外部源或板载稳压器

评估板原理图和布局

文档中提供了评估板的原理图和布局图，包括块图、ADAU1787部分、电源部分以及各层的铜层布局等，有助于工程师深入了解评估板的电路结构。

七、订购信息和物料清单

文档中列出了评估板的物料清单，包括电容、电阻、接头、开关、芯片等元件的详细信息，如数量、参考编号、描述、值、供应商和供应商订单号等，方便工程师进行元件采购和替换。

八、注意事项

ESD注意事项

该设备对静电放电（ESD）敏感，尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量ESD仍可能导致设备损坏，因此需采取适当的ESD预防措施。

法律条款和条件

使用评估板即表示同意相关协议条款，评估板仅用于评估目的，用户不得将其出租、租赁、出售、转让等，不得向第三方披露或转让评估板的任何部分。ADI可随时终止协议，用户需返还评估板。评估板“按原样”提供，ADI不承担任何保证责任，其总责任限制为100美元。用户不得直接或间接将评估板出口到其他国家，协议受马萨诸塞州法律管辖。

在使用EVAL - ADAU1787Z评估板时，工程师们需要仔细阅读并遵循上述指南和注意事项，以确保评估板的正常使用和性能发挥。大家在实际操作中遇到过哪些问题呢？欢迎交流分享。