硬件配置

硬件引脚说明：

数据手册第七页

10 引脚 DIF0 在寄存器控制模式下的 Lch 零 输入检测引脚（内部下拉引脚）

11 引脚 DIF1 在寄存器控制模式下的 Rch 零输入检测引脚 （内部下拉引脚）

12 引脚 DIF2 在寄存器控制模式下的芯片地址 0 引脚

13 引脚 PSN 引脚控制模式或寄存器控制模式选择引脚 （内部上拉引脚）

引脚 拉低“LOW”: 寄存器控制模式
引脚 拉高“HIGH”: 引脚控制模式

14 引脚 I2C 寄存器控制模式下的控制接口引脚， 拉高（HIGH）使用I2C总线控制模式 拉低（LOW）使用3线μP接口控制模式

如何设置寄存器控制模式

硬件引脚设置：

1. 13 引脚 PSN 拉低 让芯片处于寄存器控制模式下

2. 14 引脚 I2C 拉高 让芯片寄存器通讯协议处于I2C总线控制模式下

3. 芯片I2C通讯地址位配置

   1. 芯片地址0 CDA0 拉高 1
   2. 芯片地址1 CDA1 拉高 1 从上面配置可以知道，从机地址为：00100 固定位+ 1 +1+R/W位 0x13

4. 采样率自动设置与手动设置

寄存器控制模式

1. PCM 模式 引脚配置

寄存器控制接口 通讯方式选择

寄存器控制接口有好几种：

硬件配置说明：

当I2C引脚拉处于高电平，配置芯片处于I2C总线控制模式，通过I2C总线（SDA 、SCL）读写寄存器来控制芯片工作。 所有的配置通过寄存器控制模式来配置。

(1) I2C总线控制模式（I2C引脚 = “H”）

AK4493S支持快速模式I2C总线（最大速度：400kHz，版本1.0）。

（2）-1. 写操作

图68显示了I2C总线模式的数据传输顺序。所有命令都以起始条件为前提。

在SCL高电平时，SDA线由高电平转为低电平表示起始条件（图74）。

在起始条件之后，发送从设备地址。

此地址长度为7位，接着是第八位的数据方向位（R/W）。

从设备地址的最高五位固定为“00100”。

接下来的位是CAD1和CAD0（设备地址位）。

这些位标识总线上特定的设备。硬连线输入引脚（CAD1引脚，CAD0引脚）设置这些设备地址位（图69）。

如果从设备地址匹配AK4493S的地址，AK4493S生成一个确认，操作即执行。主控必须在确认相关的时钟脉冲期间生成确认相关的时钟脉冲，并释放SDA线（高电平）（图75）。R/W位值为“1”表示将执行读操作，“0”表示将执行写操作。

第二字节包括AK4493S的控制寄存器地址，格式为最高位优先。

最高三位固定为“000”（图70）。

第二字节后的数据包含控制数据。

格式为最高位优先，8位（图71）。

每接收一个字节后，AK4493S生成一个确认。

数据传输总是由主控生成的停止条件结束。在SCL高电平期间，SDA线上的数据必须保持稳定。数据线的高电平或低电平状态只能在SCL线的低电平时改变（图76），除了起始和停止条件。 AK4493S可以在一个序列中执行多个字节的写操作。

接收第三个字节后，AK4493S生成一个确认并等待下一个数据。

主控可以传输多个字节，而不是在传输第一个数据字节后终止写周期。在接收每个数据包后，内部地址计数器增加1，并且下一个数据自动进入下一个地址。如果在生成停止条件之前地址超过“15H”，地址计数器将“回卷”至“00H”，并且之前的数据将被覆盖。

（2）-2. 读操作

设置R/W位=“1”进行AK4493S的读操作。在传输数据后，主控可以通过生成确认而不是在接收第一个数据字之后终止写周期，来读取下一个地址的数据。在接收每个数据包后，内部地址计数器增加1，下一个数据会自动进入下一个地址。如果在生成停止条件之前地址超过“15H”，地址计数器将“回卷”至“00H”，并且将读取“00H”的数据。 AK4493S支持两种基本的读操作：当前地址读和随机地址读。

（2）-2-1. 当前地址读

AK4493S具有内部地址计数器，它维护上一次访问的地址，加1。因此，如果上一次访问（无论是读取还是写入）的地址为“n”，下一个当前读操作将从地址“n+1”读取数据。在接收R/W位为“1”的从设备地址后，AK4493S生成一个确认，将1字节数据传输到内部地址计数器设定的地址，并将内部地址计数器增加1。如果主控不生成确认，而是生成停止条件，AK4493S将停止传输。

（2）-2-2. 随机地址读

随机读操作允许主控随机访问任何存储器位置。在发出带有R/W位“1”的从设备地址之前，主控必须首先执行“虚拟”写操作。主控发出启动请求、一个从设备地址（R/W位 = “0”）和要读取的寄存器地址。在寄存器地址得到确认后，主控立即重新发出启动请求和带有R/W位“1”的从设备地址。AK4493S随后生成一个确认、1字节数据，并将内部地址计数器增加1。如果主控不生成确认，而是生成停止条件，AK4493S将停止传输。

（2）3线串行控制模式（I2C引脚 = “L”）

引脚（引脚控制模式）或寄存器（寄存器控制模式）可以控制AK4493S的功能。

在引脚控制模式下，将忽略寄存器设置，在寄存器控制模式下将忽略引脚设置。

当PSN引脚的状态改变时，AK4493S应通过PDN引脚断电。

否则，可能会出现故障，因为之前的设置没有初始化。

通过设置PSN引脚 = “L” 可启用寄存器控制接口。

内部寄存器可以通过3线µP接口引脚进行写入：CSN、CCLK和CDTI。

该接口的数据包括芯片地址（2位，C1/0）、读/写（1位；固定为“1”，仅写入）、寄存器地址（高位优先，5位）和控制数据（高位优先，8位）。

数据在CCLK下降沿上输出，并在CCLK上升沿上接收。

当CSN“”时，数据的写入是有效的。CCLK的时钟速度为5MHz（最大）。

将PDN引脚设置为“L”会将寄存器重置为其默认值。在寄存器控制模式下，数字块除控制寄存器和时钟分频器外会通过将RSTN位设置为“0”来重置。

在这种情况下，寄存器的值不会被初始化。

CDTI CCLK C1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C0 R/W A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CSN C1-C0：芯片地址（C1位=CAD1引脚，C0位=CAD0引脚） R/W：读/写（固定为“1”，仅写入） A4-A0：寄存器地址 D7-D0：控制数据 图67. 控制接口时序

AK4493S不支持3线串行控制模式中的读取命令。

当AK4493S处于断电模式（PDN引脚 = “L”）时，禁止向控制寄存器写入。 当CSN为“L”时，在CCLK上升沿为15次或更少次，或17次或更多次时，不能写入控制数据。 CONFIDENTIAL [AK4493S] Rev. 00 2021/06

寄存器

设置PCM模式

硬件

3 引脚 BICK PCM 模式下的音频串行数据时钟引脚

4 引脚 SDATA PCM 模式下的音频串行数据输入引脚

5 引脚 LRCK PCM 模式下的 L/R 时钟引脚

寄存器设置

初始化和控制逻辑

用于初始化和控制AK4493 DAC（数字到模拟转换器）芯片。整个逻辑可以分为几个部分：

初始化DAC (AK4493Init 函数):

• 清屏并显示初始化信息。
• 通过MCP芯片重置DAC。
• 检查DAC是否响应。
• 如果启用了DUALMONO，检查第二个DAC是否响应。
• 写入寄存器来初始化DAC。
• 如果启用了AutoDSD，配置DAC以自动检测PCM或DSD。
• 如果启用了DUALMONO，为双单声道模式配置两个DAC。

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graph TD
    A[开始] --> B[清屏并显示"Initializing AK4493....."]
    B --> C[通过MCP芯片重置DAC]
    C --> D{检查DAC是否响应}
    D -->|是| E[显示"AK4493 found!"]
    D -->|否| F[显示"No response from AK4493!"]
    E --> G{是否定义了DUALMONO}
    F --> G
    G -->|是| H[检查第二个DAC是否响应]
    G -->|否| I[初始化DAC（写入寄存器）]
    H -->|是| J[显示"AK4493r found!"]
    H -->|否| K[显示"No response from AK4493r!"]
    J --> I
    K --> I
    I --> L{是否定义了AutoDSD}
    L -->|是| M[启用PCM或DSD的自动检测]
    L -->|否| N[继续初始化流程]
    M --> N
    N --> O{是否定义了DUALMONO}
    O -->|是| P[为双单声道模式配置两个DAC]
    O -->|否| Q[完成DAC初始化]
    P --> Q[完成DAC初始化]
    Q --> R[结束]

设置DAC参数 (SetDACParam 函数):

根据采样率（SR_DAC变量）设置MCLK或者手动设置AK4493的采样率模式。

设置音量 (SetVol 函数):

写入左右声道的音量寄存器。 如果定义了DUALMONO，则对第二个DAC执行相同的操作。

读取PCM/DSD状态 (ReadAKStatus 函数):

读取DAC的状态寄存器，判断是PCM信号还是DSD信号。

设置DAC模式 (SetDACMode 函数):

根据dacMode变量设置DAC为PCM模式或DSD模式。 如果定义了DUALMONO，则对第二个DAC执行相同的操作。

设置DAC滤波器 (SetFilter 函数):

根据dacFilter变量设置DAC的滤波器类型。

启用DSD直通模式 (EnableDirectDSD 函数):

根据directDsd变量启用或禁用DSD直通模式。

设置DSD滤波器频率 (SetDSDFilter 函数):

根据dsdFilter变量设置DSD滤波器的截止频率。

设置声音模式 (SetSoundMode 函数):

根据soundMode变量设置DAC的声音模式。

设置正相或反相输出 (SetInvertPhase 函数):

根据InvertPhase变量设置DAC输出的相位。

设置DAC自动或手动模式 (SetDACAutoMode 函数):

根据DACAutoMode变量设置DAC的工作模式。

设置DAC采样率 (SetDAC_SR 函数):

根据SR_DAC变量设置DAC的采样率。 如果定义了DUALMONO，则对第二个DAC执行相同的操作。

结论

整个程序的目的是通过I2C接口与AK4493 DAC通信，根据用户的配置和输入信号类型（PCM或DSD）来设置DAC的工作参数。

这包括音量控制、滤波器选择、采样率设置、相位控制等。

如果系统配置为双单声道模式，那么所有的设置都会应用到两个DAC上。

硬件配置模式

开启硬件配置