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今天介绍一下本实验教学系统的音频处理模块。ADSP-21369具有很强的音频处理能力，我们使用ADI公司的音频编码解码器AD1835A进行音频信号的处理，先简单叙述一下整个音频模块输入模拟音频信号，并输出模拟音频信号的处理过程，模拟音频信号从接头ADC输入，经过处理后供给AD1835A的ADC输入ADCLN，ADCLP，ADCRN和ADCRP，然后在AD1835A内进行AD转换，并将转换后的数据由AD1835A的串口数据输出ASDATA交给DSP处理，经过DSP处理后的数据再通过AD1835A的DAC数据输入DSDATA1，DSDATA2，DSDATA3，DSDATA4进行DA转换，最后通过AD1835A的DAC输出OUTRP4，OUTRN4，OUTLP4，OUTLN4，并将其经过滤波电路处理给音频的线路输出DAC4和耳机输出DACHEAD。

（1）DSP处理器和AD1835A芯片的连接电路

DSP处理器通过DAI接口和AD1835A芯片相连。音频芯片的内部配置寄存器是通过处理器的SPI口来完成的。DPI4引脚被用来做为设备的片选，DAI引脚可以被配置成以时分复用（TDM）模式或者2线接口模式（TWI）从AD1835A传输串行数据。此外，我们只设计用到一路DAC4音频输出。如图1所示。

图1 AD1835A和DSP的连接电路图

Figure 1 The connection circuit between AD1835A and DSP

（2）AD1835A时钟电路

AD1835A的主输入时钟（MCLK）可以由板上12.288Mhz的晶振产生，或者由DSP处理器上的DAI引脚提供，并通过开关SW3的1，2引脚位置配置。用DAI引脚产生晶振，允许多重器件同步，例如当数据来自索尼飞利浦数字接口（S/PDIF）接收器的时候，可以通过音频芯片输出。此时，S/PDIF的MCLK来自于AD1835A的MCLK。

开关的第三个位置决定了主从模式的选择。当开关的3和6相连时，即开关闭合的状态，MASTER_SLAVE为低，主模式，AD1835的串行接口来提供帧同步和时钟信号；3和6断开时，即开关关闭的状态，MASTER_SLAVE为高，从模式，DSP处理器需要提供帧同步和时钟信号，默认开关为闭合状态。此部分电路图如图3.24所示。

图2  AD1835A时钟电路图

Figure 2 Clock circuit of AD1835A

（3）ADC输入电路

ADC输入电路部分，主要采用AD8606搭建成T型滤波电路，前端电路是音频信号输入，后端是经过处理的平衡输出音频信号，AD8606是双路轨到轨输入和输出、单电源放大器，具有极低失调电压、低输入电压和电流噪声以及宽信号带宽等特性。由于AD8606是单电源，因此要提供参考电压AUDIO_VREF_ADC使两端平衡输出ADCLN和ADCLP都以参考电压为中心，我们使用RCA接口ADCL和ADCR被用来输入模拟信号，左声道ADC输入电路如图3所示，右声道电路和此部分电路相近。

图3 ADC输入电路图

Figure 3 input circuit of ADC

 

（4）DAC输出电路

考虑到DAC音频输出包括线路输出和耳机输出，并且国际上有个标准，要求线路输出阻抗最好是一定的数值，以便和功放、有源音箱、耳放的输入阻抗相配，因为这样的声音失真最小并且音质最好，而耳机的阻抗一般是几十或几百欧姆，耳机所需要的电流、电压也比功放、有源音箱、耳放所需要的大，因为需要足够的电压和电流把它推动起来，就需要输出设备有较小的输出阻抗，较大的输出电压、电流和它配合。所以需要两个接口，两个不同的电路，使输出满足各自不同要求的电路指标。DAC线路输出采用AD8606搭建成低通平滑滤波电路，同样的，由于AD8606是单电源，因此要提供参考电压AUDIO_VREF_DAC使两端平衡输出ADCLN和ADCLP都以参考电压为中心，DAC左声道输出电路如图4所示，右声道输出电路和此类似，详见附录。输出通道和RCA接口DACL和DACR相连。

图4 DAC输出电路图

Figure 4 output circuit of DAC

耳机输出电路通过AD8532搭建成同相跟随器电路，AD8532是单电源低功耗双路轨到轨输入和输出放大器，输出电流为250mA，如图5所示。音频芯片的通道4和耳机接口DACHEAD相连。

图5 DAC耳机输出电路图

Figure 5 Headphone output circuit of DAC