單芯片音頻系統(tǒng)ADAU1401的特點性能及應(yīng)用電路

ADI公司的ADAU1401是集成了兩個ADC和四個DAC以及微控制器類的控制接口的Sigma DSP 28/56位音頻數(shù)字信號處理器（DSP），信號處理包括均衡，音頻混合，低音增強，多帶動態(tài)處理，延遲補償，揚聲器補償以及立體聲圖像加寬等，可以重置真實揚聲器，放大器的不足，從而改善聽覺環(huán)境，提高音頻質(zhì)量。主要用于多媒體揚聲器系統(tǒng)，MP3播放器揚聲器，汽車音響，微型立體聲，數(shù)字電視，音樂樂器等。本文介紹了ADAU1401主要特性，功能方框圖，系統(tǒng)框圖，自舉模式，I2C與SPI狀語從句：控制電路圖，以及評估板EVAL-ADAU1401AEBZ主要特性，框圖，電路圖產(chǎn)品狀語從句：PCB元件布局圖。

ADAU1401是一款完整的單芯片音頻系統(tǒng)，具有28位/ 56位音頻DSP，ADC，DAC和類似微控制器的控制接口。信號處理包括均衡，交叉，低音增強，多頻帶動態(tài)處理，延遲補償，揚聲器補償和立體聲圖像加寬。此處理可用于補償揚聲器，放大器和收聽環(huán)境的實際限制，從而極大地改善了感知的音頻質(zhì)量。

其信號處理與高端演播室設(shè)備中的信號處理相當(dāng)。大多數(shù)處理都是在完整的56位雙精度模式下完成的，從而產(chǎn)生了非常好的低電平信號性能。ADAU1401是一款完全可編程的DSP。易于使用的SigmaStudio?軟件允許用戶使用諸??如biquad濾波器，動態(tài)處理器，電平控件和GPIO接口控件之類的模塊以圖形方式配置自定義信號處理流程。

上電時，可以通過串行EEPROM通過其自身的自啟動機制或外部微控制器來加載ADAU1401程序。掉電時，參數(shù)的當(dāng)前狀態(tài)可以從ADAU1401寫回到EEPROM，以便在下次運行程序時調(diào)用。

兩個Σ-型ADC和四個Σ-型DAC提供98.5 dB的模擬輸入至模擬輸出動態(tài)。每個ADC的THD + N為-83 dB，每個DAC的THD + N為-90 dB。數(shù)字輸入和輸出端口允許與其他ADC和DAC的無縫連接。ADAU1401通過I2C?總線或4線式SPI端口進行通信。

ADAU1401主要特性：

28- / 56位，50個MIPS數(shù)字音頻處理器

2級的ADC：100分貝的信噪比，-83分貝THD + N

4個DAC：104分貝信噪比，-90分貝的THD + N

完全獨立工作

的自從

具有4輸入多路復(fù)用器的串行EEPROM輔助ADC引導(dǎo)，用于模擬控制

GPIO，用于數(shù)字控制和輸出

可以使用SigmaStudio圖形工具進行完全編程

具有56位累加器的28位×28位乘法器，可進行全雙精度處理

時鐘振蕩器可從晶體

PLL生成主時鐘，從而可從64×fS，256×fS，384×fS或512×fS時鐘生成主時鐘

靈活的串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端口，具有I2S兼容，左對齊，右對齊和TDM模式

支持高達192 kHz的采樣率

片上穩(wěn)壓器，與3.3 V系統(tǒng)兼容

48引腳塑料LQFP

ADAU1401應(yīng)用：

多媒體揚聲器系統(tǒng)

MP3播放器揚聲器底座

汽車

音響主機微型音響

數(shù)字電視

演播室監(jiān)視器

揚聲器分頻器

樂器效果處理器

座椅聲音系統(tǒng)（飛機/汽車教練）

圖1.ADAU1401功能框圖

圖2.ADAU1401系統(tǒng)對準(zhǔn)

圖3.ADAU1401自舉模式電路圖

圖4.ADAU1401 I2C控制電路圖

圖5.ADAU1401 SPI控制電路圖

評估板EVAL-ADAU1401AEBZ

是一個平臺，可操作ADAU1401A的所有功能，并具有全方位的模擬和數(shù)字輸入和輸出。數(shù)字I / O連接提供S / PDIF和3線串行數(shù)據(jù)格式。DSP由SigmaStudio?軟件控制，該軟件通過USB連接到開發(fā)板。該評估板由單電源供電，該電源被調(diào)節(jié)至評估板上的適當(dāng)電壓。PCB采用6英寸×6英寸4層設(shè)計，內(nèi)層具有單個接地層和單個電源層。

可以通過連接到I2C / SPI通信接口的USBi接口控制板來控制ADAU1401A。包含板載自引導(dǎo)EEPROM，可獨立于SigmaStudio軟件來操作板。隨附的GPIO板上的按鈕，LED，電位器和其他接口選項可以連接到評估板，以啟用GPIO控制。

EVAL-ADAU1401AEBZ也可用于評估與引腳兼容的ADAU1701和ADAU1702SigmaDSP?。ADAU1401A，ADAU1401，ADAU1701和ADAU1702之間的區(qū)別是：

?ADAU1701，ADAU1401A和ADAU1401具有1024個程序RAM位置，而ADAU1702具有512個程序RAM位置。

?ADAU1701的數(shù)據(jù)存儲器為2k字，而ADAU1702的數(shù)據(jù)存儲器為0.5k字。

評估包包括：

EVAL-ADAU1401AEBZ評估板

GPIO控制板

USBi板

通用電源

Mini-USB電纜

評估板/軟件快速入門指南，其中包括SigmaStudio工具

ADAU1401A，ADAU1401，ADAU1701和ADAU1702的下載鏈接SigmaDSP評估板

功能齊全的ADAU1401 SigmaDSP評估板，可運行ADAU1401 / ADAU1701 / ADAU1702的所有功能，并具有完整的模擬和數(shù)字輸入輸出。以及USBi，6 V電源和可連接的GPIO控制板。

圖6.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ外形圖

圖7.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ對準(zhǔn)

圖8.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖

圖9.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖：CPLD

圖10.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖：模擬輸入和輸出濾波器

圖11.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖：S / PDIF接收器和發(fā)送器

圖12.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ重置和USB電路圖

圖13.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖：多用圖插頭接口

圖13.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖：電源

圖14.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖：GPIO板連接器

圖15.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ電路圖：GPIO板控制

圖16.評估板EVAL-ADAU1401AEBZ PCB元件布局圖

責(zé)任編輯：gt