概述
ADAU1452/ADAU1451/ADAU1450是獲得汽車認證的音頻處理器，數字信號處理能力遠超早先的SigmaDSP ^?^ 器件。 其硬件架構經過重構，針對高效音頻處理做了優化。 音頻處理算法采用逐樣本和逐模塊范式實現，它們可在信號處理流程中同時執行，方法是使用圖形編程工具SigmaStudio ^?^ 。 與前幾代SigmaDSP所需的指令相比，重構的數字信號處理器(DSP)內核架構能以大幅精簡的指令執行某類音頻處理算法，從而極大地改善代碼效率。
數據表：*附件：ADAU1452 ADAU1451 ADAU1450 SigmaDSP數字音頻處理器技術手冊.pdf

1.2 V、32位DSP內核的工作頻率最高可達294.912 MHz，每樣本以48 kHz標準采樣速率執行最多6144條指令。 另外，除了工業標準速率，還提供各種寬范圍采樣速率。 整數PLL和靈活的時鐘發生器硬件可同時生成最多15個音頻采樣速率。 這些時鐘發生器與靈活的硬件音頻路由矩陣結合，使ADAU1452/ADAU1451/ADAU1450成為理想的音頻集線器，極大地簡化了復雜的多速率音頻系統設計。

ADAU1452/ADAU1451/ADAU1450集成高度可配置的串行端口、S/PDIF接口（ADAU1452和ADAU1451上）和多功能輸入/輸出引腳，可連接廣泛的ADC、DAC、數字音頻器件、放大器和控制電路。 這些器件針對性地集成了抽取濾波器，能直接連接PDM輸出型MEMS麥克風。

獨立的從機器件和主機I^2^C/SPI控制端口不但允許通過外部主機器件對ADAU1452/ADAU1451/ADAU1450進行編程和配置，而且作為主機還允許直接編程和配置外部從機器件。 利用此靈活性，再加上自引導功能，即可設計出獨立系統，無需外部輸入即可正常工作。

高能效DSP內核執行整個程序，其功耗僅為幾百mW，甚至在溫度超過100℃的最差情況下，也可在最高程序負載下運行，同時功耗低于一瓦特。ADAU1452/ADAU1451/ADAU1450具有相對較低的功耗和小尺寸，是代替體積較大的通用DSP器件的理想選擇——后者在相同的處理負載下功耗更高。

ADAU1452、ADAU1451和ADAU1450的區別

該器件的三種型號通過存儲器、DSP內核頻率、S/PDIF接口的可用性以及ASRC配置加以區分。

由于ADAU1450不包含S/PDIF接收器和發射器，所以其SPDIFIN和SPDIFOUT引腳無效。 此外，ADAU1450中任何與S/PDIF輸入或輸出相關的寄存器設置在其工作時均無效。

同樣，由于ADAU1450不包含ASRC，所以ADAU1450中任何與ASRC相關的寄存器設置在其工作時均無效。

應用

• 汽車音頻處理
  • 音響主機
  • 導航系統
  • 后座娛樂系統
  • DSP 放大器（音響系統放大器）
• 商用和專業音頻處理
• 消費電子音頻處理
  特性
• 通過汽車應用認證
• 完全可編程音頻DSP，可改善聲音處理性能
• 可利用專有圖形編程工具SigmaStudio開發自定義信號流程
• 最高 294.912 MHz、32 位 SigmaDSP 內核(1.2 V)
  • 48 kHz 時每樣本最多 6144 個 SIMD 指令
  • 高達 40 k 字參數/數據 RAM
  • 48 kHz 時數字音頻延遲池最高 800 ms
• 音頻輸入/輸出和路由
  • 4 個串行輸入端口，4 個串行輸出端口
  • 48通道、32 位數字輸入/輸出，采樣速率高達 192 kHz
  • 用于 TDM、I^2^S、左對齊和右對齊格式、以及 PCM 的靈活配置
  • 多達 8 個立體聲 ASRC，比率范圍從 1:8 到 7.75:1 和 139 dB DNR
  • 立體聲 S/PDIF 輸入和輸出
  • 四個 PDM 麥克風輸入通道
  • 多通道、字節可尋址、TDM 串行端口
• 時鐘振蕩器可從晶振產生主時鐘
• 整數 PLL 和靈活的時鐘發生器
• 集成裸片溫度傳感器

框圖

引腳配置描述

工作原理

系統框圖

圖13. 系統框圖及外部組件連接示例

概述

ADAU1452/ADAU1451/ADAU1450是增強型音頻處理器，擁有48個輸入和輸出通道。它們包括用于在各種輸入、輸出、SigmaDSP內核以及集成采樣率轉換器之間進行音頻信號硬件路由的選項。

SigmaDSP內核具備完整的32位處理能力，在雙精度模式下采用80位算術邏輯單元（ALU）。通過四倍乘法累加器（MAC）數據路徑，ADAU1452/ADAU1451每秒可執行超過12億次MAC操作，使SigmaDSP系列產品中的前代處理器具備遠超其能力的處理性能。強大的DSP內核能夠在標準48kHz采樣率下處理3000個雙精度基帶濾波器或24000個FIR濾波器抽頭。

ADAU1452 - 150/ADAU1450具備ADAU1450的一半處理能力。其他特性包括同步參數加載，以確保濾波器穩定性和與SigmaStudio軟件的100%代碼兼容性。SigmaStudio音頻處理算法庫使系統設計人員能夠通過揚聲器均衡、多頻段壓縮、限幅和第三方品牌算法，補償實際揚聲器、放大器和聆聽環境中的各種因素。

輸入音頻路由矩陣和輸出音頻路由矩陣允許用戶對來自多個源的輸入進行多路復用，這些源可以以不同的采樣率運行，然后將其傳遞到所需的硬件輸出端。這種多路復用極大地降低了信號路由和時鐘問題在音頻系統中的復雜性。音頻子系統包括多達八個立體聲ASRC（具體取決于設備型號：ADAU1452/ADAU1451上有輸入和輸出，ADAU1450上僅有輸出），以及串行（I2S）和TDM（時分復用）輸入/輸出。這些輸入中的任何一個都可以路由到SigmaDSP內核或任何ASRC（ADAU1450除外，其沒有ASRC）。同樣，輸出信號可以從SigmaDSP內核、任何ASRC輸出、串行輸入、PDM麥克風或S/PDIF接收器獲取。這種路由方案可通過矩陣控制寄存器隨時修改，從而在無需更改硬件設計的情況下實現最大的系統靈活性。
兩個串行輸入端口和兩個串行輸出端口可以成對在一種特殊靈活的TDM模式下工作，這允許用戶獨立于不同比特深度的音頻流，在特定字節位置進行操作。這種模式確保了與使用類似靈活TDM結構的編解碼器的兼容性。

DSP內核針對音頻處理進行了優化，能夠以高達192kHz的采樣率處理音頻。程序和參數/數據隨機存取存儲器（RAM）可以加載使用亞德諾半導體（Analog Devices）公司的SigmaStudio圖形化編程軟件構建的自定義音頻處理信號流，該軟件可從www.analog.com獲取。存儲在參數RAM中的值能夠控制各個信號處理模塊，例如無限沖激響應（IIR）和有限沖激響應（FIR）濾波器、動態處理器、音頻延遲以及混音器電平。軟件安全加載功能允許透明的參數更新，并防止輸出信號出現爆音。

諸如內存奇偶校驗和程序計數器監控等可靠性特性，有助于確保系統能夠檢測并從與內存損壞相關的任何錯誤中恢復。

在ADAU1452/ADAU1451上，S/PDIF流中的音頻數據可以路由到ASRC進行DSP處理，或直接發送到多功能引腳（MXP）以恢復嵌入的音頻信號。流中的其他組件，包括狀態位和用戶位，不會丟失，并且可以在MXP引腳上輸出。用戶還可以獨立于嵌入在S/PDIF音頻發射器輸出信號中的音頻數據進行傳輸。

14個MXP引腳可用于為外部微控制器提供簡單的用戶界面或作為通用輸入/輸出（GPIO）。這些MXP引腳可用于輸入外部控制信號和輸出標志及控制其他系統中的設備。例如，MXP引腳可以連接到按鈕、開關、旋轉編碼器或其他外部控制電路，以控制內部信號處理程序。當配置為輸出時，這些引腳可用于驅動緩沖器中的LED、控制外部微控制器、其他控制IC，或將輸出信號連接到應用中的電路。此外，還有六個專用模擬引腳（AUXADC5至AUXADC0），用作模擬控制的輔助輸入或電壓。