ADAU1467的开发详解二：软硬件环境的搭建

作者的话

还是先介绍一下这个我们即将学习的硬件，ADAU1467阶段 SigmaDSP 系列中性能最好的一颗，外设丰富，主频和内存均可在其整个系列中排名第一。ADAU1467 在 SigmaStudio 中所支持的算法功能非常多，是多通道音频应用最佳选择。

硬件上，我上做了 32 路音频通道，将 1467 的模拟通道全部用上了。采用了3 片 AD1938，22 片运放，实现了高品质的 12 路模拟入，20 路模拟出。另外板上还增加了一颗 STM32F103 的单片机，用来控制 ADAU1467 调音。

单片机这边，我们预留了 3 个 EQ 旋钮，1 个调音量旋钮，1 个静音按键，3 个普通按键，3 个 LED 显示灯，1 个 STM32 串口，1 个 OLED 接口，ADC 扩展接口，SPDIF IN/OUT 接口灯。

软件上，我做了 ADAU1467 基于 SigmaStudio 软件下的直通、调音量、静音、均衡、混音、分频、增益、回声抑制等海量的音效源码，并写了一些基于 STM32F103 单片机的控制程序，由单片机控制 DSP 实现静音、调音量等功能！都有源码，将会一一展现！

SigmaDSP 调音的最基本原理

科普性，非专业，新手玩家可以简单看看。

我们说世间万物皆模拟，在我们电子工程师眼里，一切可视，可见，可闻，都可以统称为模拟，声音也是如此。SigmaDSP 作为一个数字音频 DSP，是怎么来处理模拟的声音，调整他，改变他，实现
我想要的音色？首先需要把模拟的声音，音乐，语音变成数字的 010101，这个过程叫模数转换，又称之为 ADC，经过转换后的 010101 的数字组合，进入到我们的 SigmaDSP 数字音频DSP 中，DSP 就可以对这些 010101 的数字组合进行处理了，再说的通俗彻底一点，就是重新排列组合，拆，拼，凑，这个过程就叫做调音。010101 经过分频、EQ，增益，延迟、反馈、混音、混响等算法调整好了，拼拼凑凑重新组合成了新的 010101。但是我们人耳是听不到 010101 的数字信号的，怎么办？于是又有了数模转换，称之为 DAC，把这些新组合而成的 010101 还原成模拟的声音，再传到我们耳朵里。整个的过程就是如此。

所以你看，具体到 SigmaDSP 中的具体型号，ADAU1467 是怎么实现的呢？模拟音源通过 AD1938 这个具有 AD/DA 功能的 Codec 芯片，进行 ADC 转换，变成 010101 的数字送入ADAU1467 中，ADAU1467 获取了 010101 的数字，通过自带的分频、EQ 等算法模块进行重新排列组合，形成了含有我们想要的音色的数字音频信号，再通过 AD1938 的 DAC 功能转换成模拟音源，输出到功放、耳机等设备上，让我们听到增加了音效的声音，整个过程就是这样。

并不是从专业角度的一段讲解，只希望 0 基础选手对此有个感性的认识，再进入我们理性的专业调音开发中来吧。

硬件说明

通过该开发板，用户可实现 Sigmastudio 中的音频系统的功能（包括简单控制和显示）并验证 DSP 内的音频处理算法。(因为 ADAU1463 管脚和功能全兼容，该板也可作为ADAU1463 的开发板使用)

开发前的准备工作

1. 硬件准备

一台 64 位的 PC，一块 ADAU1467 开发板，一个 USBi 仿真器，一个单片机烧写器，音频线若干，一个 5V2A 的电源，一个到六个输入音源，可以是 PC 或者手机或者其他模拟音频输入设备，一个到十个输出音源设备，可以是耳机音箱等。（为啥要 64 位的 PC 呢，是因为 ADI 现在提供的新版本 SigmaStudio 软件只支持 64 位的 OS 了。输入和输出音源这个我也要简单说一下，因为我们这个是开发板，目的是为了迅速的教会大家使用 ADAU1467，所以就用最简单的外设，文档中我使用了手机作为输入音源，音箱或耳机作为输出设备）

2. 软件准备（单片机开发所需的软件、烧写软件及单片机操作说明有专门的文章去讲，此处不再赘述）

首选需要安装 SigmaStudio 软件，这个软件是开发 ADAU1467 的唯一工具，你的所有功能都依赖这个软件来实现，所以请随时关注 ADI 官网上的软件更新情况，确保自己安装的是最新的 SigmaStudio 软件，已获得更多更稳定的功能。

SigmaStudio 软件官网下载链接：

http://www.analog.com/cn/design-center/processors-and-dsp/evaluation-and-development-softwar
e/ss_sigst_02.html

这个软件是完全免费的，直接下载安装即可。特别注意，安装 SigmaStudio 时，有可能需要你安装 Microsoft.NET Framework Ver4.0，如果你的机器之前没有安装过此类软件包。

最新版本的.net Framework 可到以下网站下载：
http://www.microsoft.com/zh-cn/download/details.aspx?id=17718

操作系统特别注意，若是 WIN7 或以上 PC 系统，请确保“我的文档”在 C 盘目录中，否则在安装过程中有可能会提示出错。

软件都装好了，就可以正式开启我们的 ADAU1467 的开发之旅了！

开发板的开关说明

S1：（ADAU1467 自启动开关）:开关打到 ON 的时候，是 ADAU1467 通过外部 EEPROM 自启动，打到 OFF 的时候则是调试模式。

SW2（USBi 调试模式开关）：ADAU1467 使用 USBi 仿真器，可以通过 IIC 或者 SPI 模式进行调试，开关切到 SPI 的时候，是 SPI 调试模式，开关切到 IIC 的时候，是 IIC 的调试模式，他们分别会对应到 SigmaStudio 里 hardware 设计中的地址选择，这个我会在例程中单独讲。如果调试模式和软件中的配置不相符，是无法进行程序下载的，这里需要特别注意。

SW4 & SW5（UBSi & 单片机控制切换开关）：2 个开关同时切到 USBi CTRL，是 USBi 来控制与调试，2 个开关同时切到 MCU CTRL，则是由单片机来控制 DSP 与外设。

SW6（MCU 控制模式切换开关）：单片机可以通过 SPI 和 IIC 来控制 DSP，开发板目前只做了SPI 控制程序，所以此开关默认拨到 SPI 模式，不做改变。

开发板模拟音频通道说明

开发板做了 32 路模拟通道，其中 12 路输入，20 路输出，如下图：

开发板初始状态说明

初始开发板中，我们在 ADAU1467 开发板的 eeprom 和单片机中均烧写了程序。eeprom 的程序自启动，实现各通路的音频直通，单片机中的程序调节 eeprom 中程序架构里的模块，实现调节音量、静音等功能。

S1：ON，ADAU1467 自启动；
SW2：SPI 或 IIC 都可以，这个开关是使用 USBi 在线调试时才会有效；
SW4 和 SW5：这两个开关同时切到 MCU CTRL，表示开发板中的单片机将通过各种旋钮按键控制 DSP 的调音；
SW6：SPI 模式，开发板的 MCU 固定为 SPI 模式调试。

开发板上电：

当按下 KEY1，LED1 灯由亮变暗，松开 KEY1，由暗恢复到亮；
当按下 KEY2，LED2 灯由暗变亮，松开 KEY2，由亮恢复到暗；
当按下 KEY3，LED3 灯由暗变亮，松开 KEY3，由亮恢复到暗。

将音频输入接到 IN 0/1 接口，输出接到 OUT 0/1，如下图：

手机播放音乐，耳机中听到音乐正常播放。

将输出接口红色端拔掉，耳机中只剩下一个耳朵有音乐播放，此时按下静音按键，LED0 变成红
色，剩下的那个耳朵的声音被单片机控制静音。

此时再按下静音按键，LED0 变回黄色，剩下的那个耳朵的声音又恢复了。

此时再扭动红色的调音量旋钮，这个耳朵的声音被单片机控制调整音量大小。

以上是开发板的初始状态！

开发平台搭建示意图

1. 5V2A 电源接入(供电正常时，外部电源指示 LED 灯 Power（红色）会被点亮。否则说明供电有问题，请检查电源或电路连接。)

2. USBi 仿真器接入（开发板和仿真器均有温馨防反插设计，不用担心插反了，插入 USBI，USB5V 灯亮起）

3. LINE IN 0/1 接入一路（接的是手机音源输入，注意该模拟输入口对应的音频通道编号，这个我在后面的章节会详细讲解）

4. HP OUT 0/1 接入一路（我接的是一个耳机输出，注意该模拟输出口对应的音频通道编号，这个我在后面的章节会详细讲解）

USBi 通过 USB 线插入 PC 后，如果弹出找到新硬件并要求安装设备驱动，请选择自动安装。如自动安装失败，可手动定位到 USBi 的驱动安装目录：

C:\Program Files\Analog Devices Inc\Sigma Studio\USB drivers.

安装完毕后，可在设备管理器里检查是否有 Analog Devices USBi 设备，如下图所示，则
表示安装成功，否则须重试。

下一章预告

下一章我就从0开始，教你怎么搭第一个DSP音频程序。