AKM AK4954AEN Evaluation Board Manual

[AKD4954A-B]

<KM114101> 2016/11

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概要

AKD4954A-Bは、PLL&MIC/HP/SPKアンプを内蔵した32bit ステレオCODEC、AK4954Aの評価用ボー

ドです。このボードはUSBポートを使って、Windows上のGUIで各種設定のコントロールが可能です。

当社A/Dコンバータの評価用ボードとのインタフェースを装備しており、手軽に評価可能です。更にデ

ィジタルインタフェースにも対応しており、光コネクタを介してディジタルオーディオ機器とインタフ

ェース可能です。

 オーダリングガイド

AKD4954A-B --- AK4954A評価ボード

(コントロールソフトを同梱。)

機能

 2種類のインタフェースを装備

- 当社A/Dコンバータ評価ボードとダイレクトにインタフェース

- DIT, DIRにより、光入出力が可能

 ボード制御用USBポート

Mini

Jack

Digital

MIC

TVDD

DVDD

AVDD

SVDD

REG

3.3V

1.8V

3.3V

GND1

0V

HP

Jack

REG1

5V

SPK

SPP SPN

LINE-

OUT

Jack

AK4954A

Opt In

Opt Out

PIC4550

AK4118A

(DIT/DIR)

External

Clock

LIN1

RIN1

LIN2

RIN2

LIN3

RIN3

USB

LDO

(T3)

1.8V

REG

Figure 1. AKD4954A-Bブロック図

* 回路図、パターン図は文末に添付。

AKD4954A-B

AK4954A 評価用ボード Rev.1

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 操作手順

(1) 電源の配線

(1-1) レギュレータから電源を供給する場合：<Default>

JP3

SVDD

JP17

USB5V

1.8V

5V

3.3V

電源の接続

名称

色

電圧

内訳

REG1

赤

5V

レギュレータへの入力

GND1

黒

0V

グランド

Table 1. 電源の配線

(1-2) USB5Vから電源を供給する場合

JP3

SVDD

JP17

USB5V

1.8V

5V

3.3V

(2) 評価モード、JPピン、DIPスイッチの設定(以下参照)

(3) 電源投入

電源投入後、必ず一度リセットを行って下さい。

AK4954A、AK4118Aのリセット：SW1(トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、AK4954A、AK4118A

のパワーダウンを行ってから“H”側に戻してパワーダウンを解除

した後に、コントロールソフトのDummy Commandボタンを押し

て下さい。

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 評価モード

AK4118Aを使用してAK4954Aを評価する場合は、必ずAK4954AとAK4118Aのオーディオインタフェー

スを一致させて下さい。AK4954Aのオーディオインタフェースフォーマットに関しては、AK4954Aの

データシート、AK4118AのオーディオインタフェースフォーマットはTable 2.をそれぞれ参照して下さ

い。

AK4118Aはfs=32kHz以上に対応します。fs=32kHz未満で評価する場合は他のモードをお使い下さい。

また、AK4118AのMCLKは256fs、512fsに対応します。これ以外の条件で評価する場合は他のモードを

お使い下さい。

AK4954Aのレジスタ設定に関しては、AK4954Aデータシートを参照して下さい。

対応可能な評価モード

(1) AK4118AのDIT機能を使ったA/D部の評価

(1-1) External Slave Modeでの設定

(2) AK4118AのDIR機能を使ったD/A部の評価 <Default>

(2-1) External Slave Modeでの設定

(3) 外部クロックを使ったA/D部、D/A部の評価

(3-1) PLL Master Modeでの設定

(3-2) PLL Slave Modeでの設定

(3-3) External Slave Modeでの設定

(4) A/D → D/Aループバックの評価

(4-1) PLL Master Modeでの設定

(4-2) PLL Slave Modeでの設定

(4-3) External Slave Modeでの設定

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(1) AK4118AのDIT機能を使用したA/D部の評価

(1-1) External Slave Modeでの設定

水晶発振子X1(11.2896MHz)及びPORT2(光出力)を使用します。PORT1には何も接続しないで下さい。

AK4954AのレジスタをEXT Slave Modeに設定します。AK4118AからMCKI, BICK, LRCKを供給し、SDTO

をAK4118Aに供給します。

[JPの設定]

JP11

MCKI

JP14

BICK

JP12

LRCK

DIR

EXT

DIR

EXT

JP15

DIR

EXT

SDTO

(2) AK4118AのDIR機能を使用したD/A部の評価 <Default>

(2-1) External Slave Modeでの設定

PORT1(光入力)を使用します。PORT2には何も接続しないで下さい。

AK4954AのレジスタをEXT Slave Modeに設定します。

[JPの設定]

JP11

MCKI

JP14

BICK

JP12

LRCK

DIR

EXT

DIR

EXT

DIR

EXT

DIR

EXT

JP13

SDTI

DIR

ADC

JP10

SDTI-SEL

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(3) 外部クロックを使ったA/D部、D/A部の評価

外部クロックを使用して評価します。PORT1, PORT2には何も接続しないで下さい。

(3-1) PLL Master Modeでの設定

JP11のMCKIからマスタクロックを入力し、AK4954A内蔵のPLLにより BICK, LRCKを生成し出力しま

す。

AK4954AのレジスタをPLL Master Modeに設定します。

JP11からMCKI, JP13からSDTIを入力し、JP12からLRCK, JP14からBICK, JP15からSDTOを出力します。

AK4954A

DSP or P

BICK

LRCK

SDTO

SDTI

BCLK

LRCK

SDTI

SDTO

MCKI

1fs

32fs, 64fs

11.2896MHz, 12MHz, 12.288MHz

13.5MHz, 24MHz, 27MHz

Figure 2. PLL Master Mode

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(3-2) PLL Slave Modeでの設定

JP14のBICKに入力されるクロックを基準に、AK4954A内蔵PLLにてAK4954Aに必要なクロックを生成

します。

AK4954AのレジスタをPLL Slave Mode (Reference Clock = BICK)に設定します。

JP14からBICK, JP12からLRCK, JP13からSDTIを入力し、JP15からSDTOを出力します。

AK4954A

DSP or P

MCKI

BICK

LRCK

SDTO

SDTI

BCLK

LRCK

SDTI

SDTO

1fs

32fs, 64fs

Figure 3. PLL Slave Mode 2(PLL Reference Clock: BICK pin)

[JPの設定]

JP11

MCKI

DIR

EXT

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(3-3) External Slave Mode での設定

AK4954AのレジスタをEXT Slave Modeに設定します。

JP11からMCLK, JP14からBICK, JP12からLRCK, JP13からSDTIを入力し、JP15からSDTOを出力します。

AK4954A

DSP or P

MCKI

BICK

LRCK

SDTO

SDTI

BCLK

LRCK

SDTI

SDTO

1fs

 32fs

MCLK

256fs,384fs

512fs or 1024fs

Figure 4. EXT Slave Mode

(4) A/D → D/Aループバックでの評価

(4-1) PLL Master Modeでの設定

PORT1、PORT2には何も接続しないで下さい。

AK4954AのレジスタをPLL Master Modeに設定して下さい。

(4-1-1) JP11(MCKI)からマスタクロック(MCKI)を供給する場合

[JPの設定]

JP15

DIR

EXT

JP13

SDTO

SDTI

DIR

ADC

JP10

SDTI-SEL

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(4-2) PLL Slave Modeでの設定

AK4954AのレジスタをPLL Slave Mode(Reference Clock: BICK)に設定して下さい。

PORT1、PORT2には何も接続しないで下さい。

(4-2-1) JP14からBICK, JP12からLRCKを供給する場合

[JPの設定]

JP11

MCKI

JP15

DIR

EXT

DIR

EXT

JP13

SDTO

SDTI

DIR

ADC

JP10

SDTI-SEL

(4-3) External Slave Modeでの設定

AK4954AのレジスタをEXT Slave Modeに設定します。

PORT1、PORT2には何も接続しないで下さい。

(4-3-1) AK4118Aから全てのクロックを入力する場合

X1(11.2896MHz)を使用します。

[JPの設定]

JP11

MCKI

JP14

BICK

JP12

LRCK

DIR

EXT

DIR

EXT

JP15

DIR

EXT

DIR

EXT

JP13

SDTO

SDTI

DIR

ADC

JP10

SDTI-SEL

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 DIPスイッチの設定

[S1] (SW DIP-4): AK4118Aの評価モードの設定

No.

Name

ON (“H”)

OFF (“L”)

Default

1

OCKS1

AK4118A Master Clock Setting :Table 4.参照

L

2

DIF0

AK4118A Audio Format Setting

Table 3.参照

L

3

DIF1

L

4

DIF2

H

Table 2. AK4118Aのモード設定

Mode

DIF2

DIF1

DIF0

DAUX

SDTO

LRCK

BICK

I/O

0

24bit, Left justified

16bit, Right justified

H/L

O

64fs

O

1

0

1

24bit, Left justified

18bit, Right justified

H/L

O

64fs

O

2

0

1

0

24bit, Left justified

20bit, Right justified

H/L

O

64fs

O

3

0

1

24bit, Left justified

24bit, Right justified

H/L

O

64fs

O

4

1

0

24bit, Left justified

H/L

O

64fs

O

Default

5

1

0

1

24bit, I

2

S

24bit, I

2

S

L/H

O

64fs

O

6

1

0

24bit, Left justified

H/L

I

64 -128fs

I

7

1

24bit, I

2

S

24bit, I

2

S

L/H

I

64 -128fs

I

Table 3. AK4118A Audio Format Setting

OCKS1

MCKO1

X’tal

Default

0

256fs

1

512fs

Table 4. AK4118A Master Clock Setting

 トグルスイッチの動作 (上方が“H”、下方が“L”です)

[SW1] (PDN): AK4954A, AK4118Aのパワーダウン。動作中は“H”側に倒します。

電源投入後、必ず一度“L”を入力して下さい。

 シリアルコントロール

AKD4954A-BはPCのUSBポートを使用してコントロール可能です。USBケーブルでUSBコネクタ

(PORT3)とPCのUSBポートを接続して下さい。

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 アナログ入出力回路

(1) 入力回路について

MPWR2

RIN3

MPWR1

LIN3

LIN2

RIN2

RIN1

LIN1

J1

MIC-IN

1

2

3

JP2

RIN-SEL

JP1

LIN-SEL

C10

1u

C8

1u

JP5

DMCK

JP4

DMDT

LIN2

LIN3

RIN1

RIN2

RIN3

C14

1u

LIN1

C12

1u

+

C16

1u

+

C18

1u

C11

1n

C9

1n

C13

1n

C17

1n

C19

1n

VSS1

JP8

MP-LIN2

JP9

MP-RIN2

R6

2.2k

R7

2.2k

C15

1n

VSS1

JP6

MP-LIN1

JP7

MP-RIN1

R4

2.2k

R5

2.2k

Figure 5. LIN1/RIN1, LIN2/RIN2, LIN3/RIN3入力回路

(1-1) LIN1/RIN1 を入力する場合 <Default>

J1からLIN1/RIN1 を入力します。

LIN1/RIN1へMic Powerを供給しない場合は、JP6, JP7をOpenにして下さい。

JP4

JP5

JP2

RIN-SEL

JP1

LIN-SEL

LIN3

LIN2

LIN1

RIN3

RIN2

RIN1

JP6

JP7

DMDT

DMCK

MP-LIN1

MP-RIN1

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(1-2) LIN2/RIN2 を入力する場合

J1からLIN2/RIN2を入力します。

LIN2/RIN2へMic Powerを供給しない場合は、JP8, JP9をOpenにして下さい。

JP8

JP9

JP2

RIN-SEL

JP1

LIN-SEL

LIN3

LIN2

LIN1

RIN3

RIN2

RIN1

MP-RIN2

MP-LIN2

(1-3) LIN3/RIN3を入力する場合

J1からLIN3/RIN3を入力します。

JP2

RIN-SEL

JP1

LIN-SEL

LIN3

LIN2

LIN1

RIN3

RIN2

RIN1

(1-4) デジタルマイクから入力する場合

JP5からDMCKを出力し、 JP4からDMDTを入力します。

JP4

JP5

DMDT

DMCK

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(2) 出力回路について

(2-1) HPL/HPR 出力

R17

33

R18

33

C28

0.22u

C29

0.22u

VSS1

J2 HP-OUT

1

2

3

HPR

HPL

Figure 6. HPL/HPR出力回路

J2(ミニジャック)からHPL/HPR を出力します。

(2-2) スピーカー出力

TP2

SPN

1

TP1

SPP

1

SPN

SPP

Figure 7. SPP/SPN出力回路

TP1, TP2からSPP/SPNを出力します。

(2-3) ステレオライン出力

J3 LINE-OUT

1

2

3

+

C25 1u

+

C24 1u

R16

22k

R15

22k

VSS3

ROUT

LOUT

Figure 8. LOUT/ROUT出力回路

J3(ミニジャック)からLOUT/ROUTを出力します。

 当社では回路例の使用によるトラブルについて一切の責任は負いません。

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AK4954Aコントロールソフトマニュアル

■評価ボードとコントロールソフトの設定

1. 評価ボードを適宜、設定して下さい。

2. 評価ボードと PCをUSBケーブルで接続して下さい。

3. USBケーブルを接続すると、HID(Human Interface Device)として認識されます。もし、正常に認識されな

い場合は、再度接続し直して下さい。

4. コントロールプログラムを立ち上げて下さい。(Note 1)

Note 1. 評価ボードに電源を投入し、SW1(トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、AK4954A、

AK4118Aのパワーダウンを行ってから“H”に戻してパワーダウンを解除した後に

必ず一度[Dummy Command]ボタンを押して、初期化を行って下さい。

5. 適宜、操作を行い評価して下さい。

Figure 9. Window of Control Soft

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■操作説明

コントロールソフトでは、ファンクション機能、レジスタマップ操作、テストツールの操作を行えます。

これらは、上部のタブで切り替えます。

頻繁に使用するレジスタ初期設定ボタン等は、切り替え画面の外側に配置されています。

各ボタンから呼び出されるダイアログの詳細は「各ダイアログ機能の説明」を参照してください。

1.[Port Reset]: メインボード上のUSB ポートにリセットを行います。

ソフト起動後 PORT4(CTRL)からPCのUSBポートに接続した場合、

このボタンをクリックしてください。

2.[Write Default]: レジスタを初期設定にします。

ハード上のリセット等でデバイスの初期化を行った場合、

このボタンをクリックしてください。

3.[All Write]: 現在表示されているレジスタ値を全て書き込みます。

4.[All Read]: 現在表示されているレジスタ値を全て読み込みます。

5.[Save]: 現在のレジスタ設定値をファイルに保存します。

6.[Load]: ファイルに保存してあるデータの書き込みを実行します。

7.[All Reg Write]: [All Reg Write] ダイアログを立ち上げます。

8.[Data R/W]: [Data R/W] ダイアログを立ち上げます。

9.[Sequence]: [Sequence] ダイアログを立ち上げます。

10.[Sequence(File)]: [Sequence(File)] ダイアログを立ち上げます。

11.[Read]: 現在のレジスタを読み出して、Register欄に表示します。

[All Read] ボタンとは異なり16進表示のみを行い

レジスタマップへの反映は行いません。

12.[Dummy Command]: ダミーコマンドを書き込みます(Note 2)。

Note 2. 評価ボードに電源を投入し、SW1(トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、AK4954A、

AK4118Aのパワーダウンを行ってから“H”に戻してパワーダウンを解除した後に

必ず一度[Dummy Command]ボタンを押して、初期化を行って下さい。

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■各タブ機能の説明(Note3)

1. [Function] タブ: ファンクション機能

各ボタンを押すと設定ダイアログが開きます。

(設定ダイアログに関しては「各ダイアログ機能の説明」を参照してください)

Note 3. 評価ボードに電源を投入し、SW1(トグルスイッチ)を一度“L”側に倒して、AK4954A、

AK4118Aのパワーダウンを行ってから“H”に戻してパワーダウンを解除した後に

必ず一度[Dummy Command]ボタンを押して、初期化を行って下さい。

Figure 10. [Function] Window

[Power Management Setting] ボタン : [Power Management Setting] ダイアログ呼び出し

[Audio Mode Setting] ボタン : [Audio Mode Setting] ダイアログ呼び出し

[System Clock Audio I/F] ボタン : [System Clock Audio I/F] ダイアログ呼び出し

[ALC Setting] ボタン : [ALC Setting] ダイアログ呼び出し

[Volume Setting] ボタン : [Volume Setting] ダイアログ呼び出し

[Beep Setting] ボタン : [Beep Setting] ダイアログ呼び出し

[Digital Filter] ボタン : [Filter Setting] ダイアログ呼び出し

[DRC Setting] ボタン : [DRC Function] ダイアログ呼び出し

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2. [REG] タブ: レジスタマップ

レジスタの書込み、読み込みを実施する画面です。

レジスタマップの各ビットは押しボタンとなっています。

マウスにより操作することでレジスタの更新を実施します。

“H”または “1”はボタンDown状態、赤字 (Read Onlyでは濃い赤) 表示、

“L”または “0”はボタンUp状態、青字(Read Onlyではグレー)表示が行われます。

Read Only のレジスタに関してはグレーアウト状態となりマウスによる操作は不可となります。

データシートで定義されていない部分は“---”で表示されます。

Figure 11. [REG] Window

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2-1.[Write]: データ書き込みダイアログ

同じアドレス上の複数のbitを同時に変更する場合に使用します。

レジスタマップの各レジスタに対応した[Write]ボタンをクリックし、

ダイアログを立ち上げます。

チェックボックスをチェック(点がチェックした印です)すると、データは“H”または“1”になり、

チェックしなければデータは“L”または“0”になります。

各レジスタに対応したダイアログがあります。

入力した値をレジスタに書き込む場合は[OK]ボタンを、書き込まない場合は[Cancel]ボタンを

押して下さい。

Figure 12. [Register Set] Window

2-2.[Read]: データ読み込み実施

レジスタマップの各レジスタに対応した[Read]ボタンをクリックすると、

各レジスタの読み込みを実施します。

各レジスタの読み込み完了後、レジスタの状態に合わせて表示の更新が行われます。

“H”または “1”ではボタンDown状態、赤字 (Read Onlyでは濃い赤) 、

“L”または “0”ではボタンUp状態、青字(Read Onlyではグレー)に表示されます。

ボタンの設定状態が変更となりますので注意が必要です。

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■各ダイアログ機能の説明

1. [All Reg Write]: [All Register Write] ダイアログ

メイン画面で[All Reg Write] ボタンを押すと下記のようなダイアログが開きます。

メイン画面の[ SAVE ] ボタンで作成したレジスタ設定ファイルを複数割り当て、実行することができま

す。

Figure 13. [All Reg Write] Window

[ Open (左) ] ボタン : レジスタ設定ファイル (*.akr) の選択を実施します。

[ Write ] ボタン : 選択したレジスタ設定ファイルの内容でレジスタの書込みを行います。

[ Write All ] ボタン : 選択したレジスタ設定ファイルのレジスタの書込みをまとめて実施します。

選択ファイルの実行順番は画面上から下の順となります。

[ Help ] ボタン : 本機能の説明画面を開きます。

[ Save ] ボタン : レジスタ設定ファイルの割り当てを保存します。ファイル名は “*.mar”です。

[ Open (右) ] ボタン :“*. mar”で保存されたレジスタ設定ファイルの割り当てを読み出します。

[ Close ] ボタン : ダイアログを閉じ、処理を終了します。

～操作上の注意～

1. 右側にある[ Save ] と[ OPEN ] で指定するファイルは

全て同じフォルダ内に入っている必要があります。

2. レジスタの内容をメイン画面の [ Save ] ボタンで変更した場合、

その内容を反映させるためにそのファイルを再度読み出して下さい。

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2. [Data R/W]: [Data R/W] ダイアログ

メイン画面で[Data R/W] ボタンを押すと下記のようなダイアログが開きます。

キーボード操作により指定アドレスに対してデータ書き込みを実施します。

Figure 14. [Data R/W] Window

[ Address ] ボックス : エディットボックス内にデータを書き込むアドレスを16進数2桁で入力します。

[ Data ] ボックス : エディットボックス内にデータを16進数2桁で入力します。

[ Mask ] ボックス : エディットボックス内にマスクデータを16進数2桁で入力します。

[ Data ] 入力に対してAND処理を実施したものが書込みデータとなります。

[ Write ] ボタン : [ Address] ボックスで指定されたアドレスのレジスタに対して

[ Data ] 入力と[ Mask ] 入力より生成したデータを書込みます(Note 4)。

[ Read ] ボタン : [ Address] ボックスで指定されたアドレスのレジスタを読み込みます(Note 4)。

表示は[ Read data ] ボックス内に16進数で出力されます。

[ Close ] ボタン : 処理を終了します。

特にデータ書込みを実施しない場合はこちらで画面を閉じることで

キャンセルを行うことが出来ます。

Note 4. [ Write ] ボタン、[ Read ] ボタンの操作後はレジスタマップの表示が更新されます。

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3.[Sequence]: [Sequence] ダイアログ

メイン画面で[Sequence] ボタンを押すと下記のようなダイアログが開きます。

レジスタのシーケンスの設定、実行ができます。

Figure 15. [Sequence] Window

～シーケンスの設定～

シーケンス設定は以下の手順で設定します。

1. シーケンス処理内容を選択します。

[Select]コンボボックスから動作させる処理内容を選択します。

処理内容に応じてデータ設定の必要な入力ボックスが有効になります。

< Select選択項目 >

・No_use : 未使用

・Register : レジスタ書込み

・Reg(Mask) : レジスタ書込み(マスク指定)

・Interval : インターバル

・Stop : 一時停止

・End : シーケンス終了

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AKM AK4954AEN Evaluation Board Manual

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