EVAL - ADAU1372Z评估板使用指南：从入门到精通

在音频处理领域，一款优秀的评估板能为工程师们提供便捷的测试和开发环境。今天，我们就来深入了解一下EVAL - ADAU1372Z评估板，它为评估ADAU1372四通道ADC、双通道DAC、低延迟、低功耗编解码器提供了一个理想的平台。

文件下载：EVAL-ADAU1372Z.pdf

一、开箱内容与所需文档

1. 评估板套装内容

• EVAL - ADAU1372Z评估板
• EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）通信适配器
• 带Mini - B插头的USB电缆
• 评估板/软件快速入门指南

2. 所需文档

• ADAU1372数据手册
• AN - 1006应用笔记《使用EVAL - ADUSB2EBZ》

二、评估板概述

EVAL - ADAU1372Z评估板为访问ADAU1372的所有模拟和数字输入/输出提供了全面的途径。其ADAU1372寄存器可通过Analog Devices的SigmaStudio™软件进行控制，该软件通过USB连接与评估板进行交互。评估板的供电方式灵活，可以使用单节AAA电池、USB总线或3.8V至6V的单电源供电，这些电源会被调节为板上所需的电压。其印刷电路板（PCB）采用4层设计，内层有一个接地层和一个电源层，板上还配备了用于外部麦克风和扬声器的连接器。主时钟可以由外部提供，也可以由板上的12.288MHz无源晶体提供。

三、评估板设置

1. 安装SigmaStudio软件

要使用EVAL - ADAU1372Z，必须安装SigmaStudio软件。具体步骤如下：

• 在analog.com上创建或登录myAnalog账户。
• 从analog.com/SigmaStudioDownload下载SigmaStudio软件。
• 双击ADI_SigmaStudioRel - .exe并按照提示进行安装，安装完成后无需重启计算机。
• 若有任何问题，可在ez.analog.com/community/dsp/SigmaDSP查找答案。

2. 安装USBi驱动

• Windows XP系统：先安装SigmaStudio软件，然后用附带的USB电缆将USBi连接到可用的USB端口。Windows XP会识别设备并提示安装驱动，按照提示操作，选择“从列表或指定位置安装（高级）”，然后搜索SigmaStudio 3.xUSB drivers目录进行驱动安装。当出现Windows徽标测试提示时，点击“继续”。
• Windows 7和Windows Vista系统：用附带的USB电缆将USBi连接到可用的USB端口，Windows 7会自动识别设备并安装驱动。

3. 默认开关和跳线设置

• J8、J10、J12和J17跳线必须连接，J3跳线设置为USB/EXT电源设置。
• MPx引脚跳线（J9）可根据需要连接，以使用MPx按钮或开关。
• 若需要在输入0和输入1上使用麦克风偏置，可插入J11和J14跳线。
• 开关S7用于选择评估板是上电还是在板断电时将音频从输入旁路到输出，正常操作时将开关滑到左侧。
• 开关S1用于选择ADAU1372是由3.3V还是1.8V供电，默认是3.3V。通过USBi为评估板供电时，要确保USBi板底部的开关设置为正确的电压（1.8V或3.3V）。

4. 评估板上电

将USBi的带状电缆连接到EVAL - ADAU1372Z的J1（控制端口）即可为评估板上电。

5. 连接音频电缆

• 将立体声音频源连接到J22（AIN2/3）。
• 将耳机或有源扬声器连接到J23（立体声输出），J22和J23的标签仅在板的底部可见。

6. 在SigmaStudio中设置通信

• 双击桌面上的快捷方式启动SigmaStudio，点击“文件”菜单中的“新建项目”或按CTRL + N创建新项目，默认视图为“硬件配置”选项卡。
• 在“硬件配置”选项卡左侧工具箱的“通信通道”子部分中选择USBi，然后将其拖到项目空间。若SigmaStudio无法检测到PC USB端口上的USBi，USB标签背景为红色；若检测到，背景变为绿色。
• 从“处理器（IC/DSP）”列表中选择ADAU1372并拖到项目空间。
• 通过点击并拖动导线连接USBi的蓝色引脚和ADAU1372的绿色引脚，以使用USB接口与目标集成电路通信。

7. 下载默认设置

SigmaStudio为ADAU1372提供的默认设置将模拟 - 数字转换器（ADC）输出发送到两个I2S串行流的串行端口，串行输入端口路由到两个数字 - 模拟转换器（DAC）输出。点击SigmaStudio主工具栏中的“链接 - 编译 - 下载”按钮或按F7可使用默认设置更新所有寄存器。

四、使用SigmaStudio控制寄存器

使用SigmaStudio，用户可以实时查看和更改寄存器设置。点击“硬件配置”窗口底部的“IC 1—ADAU1372寄存器控制”选项卡，可查看和更改寄存器，并显示窗口顶部用于查看不同寄存器分组的选项卡。点击任何寄存器设置按钮或更改下拉框会立即更改寄存器设置，无需再次点击“链接 - 编译 - 下载”按钮。该按钮可用于一次性将所有选项卡上显示的设置传输到ADAU1372，在设备首次上电时很有用。此外，“读取所有寄存器”按钮可读取设备状态并更新SigmaStudio中的所有对象。

五、评估板的使用

1. 电源供应

EVAL - ADAU1372Z有三种供电方式：

• 当跳线J3处于USB/EXT位置时，可通过将EVAL - ADUSB2EBZ（USBi）板连接到J1或在J2上连接3.8V至6V的直流电源供电。
• 若使用1.5V电池供电，J3必须设置为BATT位置，并将电池连接到J5，板上的调节器会根据S1的设置生成3.3V或1.8V的直流电源。
• 连接J8、J10、J12和J17跳线可为ADAU1372供电，电源供应时LED D1会亮起。

2. 输入和输出

• 模拟麦克风输入：ADAU1372的模拟输入可配置为单端输入，并可选择可编程增益放大器（PGA）模式。通过在J11和J14插头上连接跳线，可分别为AIN0和AIN1添加麦克风偏置，在SigmaStudio的PGA/ADC选项卡中启用麦克风偏置电路并选择适当的增益设置。
• 立体声线路输入：立体声输入插孔J22接受标准的1/8英寸立体声TRS迷你插头，可输入两个声道的音频。
• 数字麦克风：脉冲密度调制（PDM）数字麦克风可连接到标准的0.100英寸插头（J6和J7），如InvenSense的ADMP521数字麦克风可直接插入插头。在SigmaStudio中，点击“引脚/焊盘控制”选项卡，将CLKOUT/ADC_SDATA1/MP6菜单的值更改为“时钟输出”；点击“PLL & 时钟控制”选项卡，将“输出时钟频率”菜单的值更改为内部主时钟（MCLK）的所需分频；点击“PGA/ADC”选项卡，设置抽取器源为数字麦克风，然后可通过音频输入单元的适当输入路由数字麦克风信号。
• 耳机输出：耳机输出J23可连接任何标准的1/8英寸迷你插头立体声耳机。通过设置耳机线路输出选择寄存器（地址0x43）中的HP_EN_L和HP_EN_R位，输出引脚可由线路输出驱动器或耳机驱动器驱动，耳机可驱动为单端或差分输出，若为单端输出，可禁用LN和RN引脚。
• 线路输出：模拟输出引脚J19和J21可用于驱动差分负载，默认设置下可驱动10Ω或更大的线路负载。若要使用外部扬声器，可将电线焊接到未填充的插头焊盘J13和J16上。

3. MPx引脚

MPx引脚跳线（J9）可访问ADAU1372的MPx引脚（MP0、MP1、MP4、MP5和MP6），并方便使用评估板上的按钮。通过在SigmaStudio的“硬件配置/ADAU1372寄存器控制”部分的“引脚/焊盘控制”选项卡下更改菜单选择，可实现MPx引脚的全部功能。MP4和MP5引脚分别连接到数字麦克风插头J6和J7，MP6引脚也连接到J6和J7。

4. 串行音频接口

串行音频信号（I2S、左对齐、右对齐或时分复用（TDM）格式）可通过串行音频接口插头J4获得，该插头还包括主时钟输入和输出连接引脚。若要使用J4插头上的MCLK，需先在R2焊盘上安装电阻（R2电阻出厂时未填充）；若要使用外部MCLK，需从板上移除R3电阻以消除MCLK线上晶体振荡器的干扰。使用串行音频输出时，将LRCLK、BCLK和SDATA线连接到评估板上的适当MPx引脚，连接位置在J4插头上，丝印可帮助识别时钟和数据的连接位置。在SigmaStudio的“输出/串行端口”选项卡的“串行端口控制”部分，可设置寄存器以创建所需的数据流，包括串行端口FS（采样率）、串行端口模式、串行端口格式、LRCLK/BCLK模式（从模式或主模式）、BCLK数据变化沿、TDM模式下的位宽、每个通道的BCLK周期、数据输入/输出在LSB/MSB、未使用的TDM输出、LRCLK模式（脉冲或50%占空比）和LRCLK极性等。使用TDM模式时，需在“TDM输出通道”部分启用适当的TDM输出通道。通过“信号路由”选项卡可将ADC或串行输入路由到两个可用的串行输出线之一，需确保启用四输出异步采样率转换器（ASRC）；使用串行输入端口时，需确保启用输入ASRC并选择将哪些TDM插槽或I2S插槽输出到适当的DAC输出，串行输入流也可路由到串行输出流，以实现将其他ADC数据串联到TDM 8通道流中。

5. 通信插头（J1）

J1连接到EVAL - ADUSB2EBZ USBi，更多关于USBi的信息可在AN - 1006应用笔记中找到。ADAU1372默认处于I2C模式，将SS引脚拉低三次可将其置于串行外设接口（SPI）控制模式。

6. 电源关闭

板丝印上的电源关闭插头J15 (/PD) 可访问ADAU1372的电源关闭引脚(overline{PD})，在插头上放置跳线可关闭所有模拟和数字电路。在启用(overline{PD})引脚之前，需静音输出以避免IC断电时产生爆音或咔嗒声。

六、硬件描述

1. 跳线

评估板上的跳线具有不同的功能，如J1用于评估板与USBi板之间的通信，J2用于提供外部电源，J3用于选择电源源等，具体功能可参考文档中的表格。

2. 集成电路（IC）

• U1为ADAU1372编解码器，是评估的对象。
• U3为ADP1713AUJZ低压差（LDO）调节器，可从外部电源生成1.5V电压。
• U4为ADP1607升压调节器，可从1.5V输入为板电源生成1.8V或3.3V电压。

3. LED

D1为VDD电源LED，评估板上电时会亮起。

七、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，包括数字和模拟输入/输出、主时钟生成、PDM数字麦克风接口、串行音频接口、MPx引脚跳线、电源供应、控制端口接口等部分，以及评估板的顶层和底层装配、铜层、电源层和接地层的布局图。

八、订购信息和物料清单

文档中列出了评估板的物料清单，包括各种电容、电阻、电感、晶体、集成电路、插头、开关、LED等元件的数量、型号、描述、制造商等信息。

九、注意事项

该评估板是静电放电（ESD）敏感设备，尽管产品具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，因此需采取适当的ESD预防措施。同时，使用评估板需遵守相关的法律条款和条件，包括仅限评估目的使用、不得出租、租赁、销售、转让等，以及保密、禁止拆解、反编译或逆向工程等规定。

通过以上内容，相信大家对EVAL - ADAU1372Z评估板有了更全面的了解。在实际使用过程中，大家可以根据这些指南进行操作，同时结合自身需求进行开发和测试。你在使用评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。