EVAL - ADAU7118Z评估板使用指南：开启8通道PDM到I2S/TDM转换评估之旅

一、引言

在电子设计领域，音频信号转换一直是一个关键环节。ADAU7118作为一款8通道PDM到I2S/TDM的转换器，在音频处理方面具有重要应用价值。而EVAL - ADAU7118Z评估板则为我们提供了一个便捷的平台，让我们可以深入评估ADAU7118的性能和功能。今天，我们就来详细探讨一下这个评估板的使用方法和相关要点。

文件下载：EVAL-ADAU7118Z.pdf

二、评估套件内容

拿到评估套件后，我们首先来看看里面都有哪些东西。主要包括EVAL - ADAU7118Z评估板、USBi控制接口板（EVAL - ADUSB2EBZ）以及USB电缆。这些组件是我们进行评估的基础，缺一不可。

三、额外所需文档和可选软硬件

额外文档

需要参考ADAU7118的数据手册，它能为我们提供关于ADAU7118的详细技术参数和工作原理等信息，是我们深入了解该芯片的重要依据。

可选硬件

一台运行Windows XP或更高版本的PC是可选的硬件设备，它将作为我们控制评估板和运行相关软件的平台。

可选软件

SigmaStudio软件或Automated Register Window Builder软件可从Analog Devices的网站下载。这两款软件能帮助我们对ADAU7118进行编程和控制，实现不同的功能配置。

四、评估板概述

功能描述

ADAU7118能够将来自MEMS麦克风的脉冲密度调制（PDM）信号转换为I2S（Inter IC Serial bus）信号或时分复用（TDM）串行通信总线信号。EVAL - ADAU7118Z评估板可以设置为硬件模式，也可以通过I2C通信接口对ADAU7118进行配置。

接口特点

评估板上有间距为0.1英寸的引脚头，通过这些引脚头可以访问I2S串行接口，同时PDM数据和时钟接口也在这些引脚上。此外，评估板既可以连接外部5V直流电源和地，也可以通过USB接口供电。板上的稳压器能够提供3.3V、1.8V和1.2V的电源，并且评估板还可以配置为完全由外部电源供电，绕过板上的稳压器。

五、评估板硬件设置

USBi硬件设置

1. 将USBi带状电缆插入I2C/SPI端口（J12）。
2. 用USB电缆将PC和USBi连接起来。
3. 当提示安装驱动时，按以下步骤操作：
   • 选择“从列表或指定位置安装”。
   • 选择“在这些位置搜索最佳驱动程序”。
   • 勾选“在搜索中包含此位置”。
   • 导航到USBi驱动所在位置“C:Program Files Analog Devices IncAutomatedRegWinUSB drivers”。
   • 点击“下一步”。
   • 如果提示选择驱动，选择“CyUSB.sys”。
   • 如果PC运行的是Windows XP，且出现软件未通过Windows徽标测试的提示，点击“继续”。

供电设置

评估板需要5V - 10V的直流电源输入到电源插孔。板上的稳压器提供IOVDD和DVDD电压轨，IOVDD可在3.3V和1.8V之间切换，DVDD可在1.8V和1.2V之间切换。J2和J13跳线可用于禁用内部稳压器，以便注入外部电源。J3和J15跳线可用于测量ADAU7118的电流。电源输入可以来自USBi接口或外部电源。

复位设置

EVAL - ADAU7118Z上的S3开关连接到ADAU7118的使能引脚（EN引脚）。按下S3开关（RESET）可禁用ADAU7118，松开后开始工作。该复位开关将ADAU7118置于低功耗状态，但不会重置寄存器设置。要完全重置评估板，需要移除并重新施加电源。

PDM信号连接

PDM信号源和PDM时钟输出连接在J4引脚上，奇数引脚为地，偶数引脚为信号。TP8 - TP13测试点可用于在示波器上查看信号。0Ω电阻（R14 - R19）可用于添加阻尼电阻。

I2S信号连接

I2S接口连接在J5引脚上，同样奇数引脚为地，信号在偶数引脚上。TP5 - TP7可用于在示波器上查看信号。0Ω电阻（R20 - R22）可用于添加阻尼电阻。

硬件模式

通过应用J7跳线使ADDR/CONFIG引脚（Pin 12）浮空，可启用硬件模式。该引脚的不同配置对应不同的I2C地址和操作模式，具体配置可参考文档中的表格。J1和J10跳线可用于将控制端口引脚连接到高（IOVDD）或低（GND），以设置ADAU7118的工作模式。

实时控制（I2C接口）

评估板可以通过I2C接口对ADAU7118的寄存器进行实时控制。使用Automated Register Window Builder（ARWB）软件时，ADAU7118必须设置为使用地址00（ADDR 00）作为默认设置。连接I2C总线有两种方式：可以将Aardvark接口或USBi接口直接插入J12控制端口连接器；也可以使用J11跳线连接到外部I2C总线，但需要注意引脚连接和跳线设置。SDA和SCL信号线上有两个10kΩ的弱上拉电阻，J6跳线可移除这些电阻。

六、评估板软件设置

使用SigmaStudio软件控制

SigmaStudio软件需要在运行Windows XP或更高版本的PC上运行，并且需要USB接口和互联网连接。通过USBi接口与评估板通信，它是一个基于GUI的控制环境。

安装SigmaStudio软件

1. 访问Analog Devices网站的SigmaStudio软件页面，从“下载和相关软件”部分选择最新版本的SigmaStudio软件。
2. 根据PC的Windows版本（32位或64位）选择合适的版本。
3. 下载安装程序并执行，按照提示接受许可协议完成安装。

设置SigmaStudio项目

1. 点击SigmaStudio应用窗口左上角的图标打开新项目，在树工具箱中找到ADAU7118并拖放到硬件配置选项卡中。
2. 将USBi接口从树工具箱拖放到ADAU7118项目中。在硬件配置选项卡底部会出现ADAU7118寄存器控制选项卡，点击可显示寄存器控制页面，共有三个页面。

ARWB软件安装

ARWB软件可用于直接实时控制ADAU7118的寄存器。具体安装步骤如下：

1. 在Analog Devices网站上搜索“Automated Register Window Builder，Version 3.2.1”，点击搜索结果中的链接并按提示下载文件。
2. 打开下载的ARWB - Installer.zip文件，将文件提取到PC上的空文件夹中。
3. 双击setup.exe文件，按提示安装Automated Register Window Builder，无需重启PC。
4. 将ADAU7118的.xml文件从提取文件夹复制到“C:ProgramFilesAnalog Devices IncAutomatedRegWin”文件夹中，或者在打开程序时导航到该.xml文件所在文件夹进行加载。

七、评估板原理图和物料清单

文档中提供了评估板的原理图和物料清单，原理图能帮助我们了解评估板的电路结构，物料清单则列出了评估板上使用的各种元器件的详细信息，包括数量、型号、制造商等。

八、注意事项

ESD防护

ADAU7118是静电放电（ESD）敏感设备，虽然产品有专利或专有保护电路，但高能量ESD仍可能对设备造成损坏，因此要采取适当的ESD防护措施。

法律条款

使用评估板即表示同意相关的法律条款和条件。评估板仅用于评估目的，不得用于其他用途，并且有一系列使用限制，如不得出租、出售、转让等，还需遵守保密和出口相关规定。

通过以上详细的介绍，相信大家对EVAL - ADAU7118Z评估板有了更深入的了解。在实际使用过程中，大家可以根据自己的需求和文档中的说明进行操作，充分发挥评估板的功能，为音频信号转换的设计和开发提供有力支持。大家在使用过程中遇到过什么问题吗？欢迎在评论区分享交流。