PXUA-316-MC-MAX 使用手册

概要

PXUA-316-MC-MAX开发板专为那些追求卓越音频体验的软件开发者设计。基于UAC 2.0标准，这款开发板配备了32路模拟输入/输出，提供无与伦比的音频处理能力，并为专业音频应用提供了参考硬件架构设计。

为了满足软件开发者的需求，我们设计了高度灵活的硬件配置选项。通过可定制的GPIO和跳线帽座设计，开发者可以轻松实现软件与硬件的紧密协作，从而简化产品原型设计流程并加速产品上市。

开发板的核心由基于XCORE.AI架构的XU316-1024-QF60B-PP24主控芯片驱动，其处理速度高达2400 MIPS，并包含16个硬件线程以及1024 KB的SRAM。这款多核处理器在同时处理32通道输入和输出时，保证了超低延时（环路延时低至3毫秒），即使在最高384 kHz的音频采样率下，也能实现Bit-perfect的多通道音频处理。其灵活的GPIO设计支持音频处理、RGB控制、按键检测以及DSP音效等功能在单芯片上的高效运作，为用户提供了强大的音频处理体验。

PXUA-316-MC-MAX开发板在产品原型设计的初期阶段，以及专业音频系统的复杂场景搭建中，都能提供有力的支持。其架构的灵活性和高性能使得音频算法设计变得简单高效，帮助开发者在音质、性能和创新之间找到了一个完美的平衡。

版本

产品型号	版本	发布时间
PXUA-316-MC-MAX	V2.01	2024 年 03月 06 日

特点

• 支持USB Audio Class 2.0（UAC 2.0）

  • USB 2.0 (Full-speed and High-speed)
  • USB Audio Class 1.0
  • USB Audio Class 2.0
  • USB Firmware Upgrade (DFU)
  • USB Midi Device Class 1.0

• 硬件支持多种音频接口

  • 多路 I2S/TDM
  • S/PDIF
  • ADAT

• 支持多种音频采样率

  • 输入：44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz
  • 输出：44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz, 352.8kHz, 384kHz

• 兼容多种系统与协议

  • UAC 2.0 High-speed
  • 支持ASIO
  • 支持多种操作系统：Windows（需要安装PAWPAW驱动）， Linux ，Android，MAC OS以及IOS等，兼容UAC2.0的系统

• 丰富的I/O接口

  • 32个3.5mm立体声接口
  • 同轴和光纤接口
  • 12个可编程RGB灯
  • 4个可编程按键

• 扩展硬件

  • 可选择的PLL/外部高精度晶振时钟源
  • 板载的FLASH与PSRAM扩展
  • 可自由配置的时钟/数据引脚

规格

• XU316-1024-QF60B-PP24主控

  • 至高2400MIPS 处理速度
  • 16个逻辑核心
  • QFN-60封装

• 供电

  • USB 5 V
  • Type-C 5 V

• 尺寸：145 mm*146 mm

• UAC 模式：

  • UAC 2.0 异步模式
  • UAC 1.0

• 功耗：5V 700mA

硬件概述

图1：PXUA-316-MC-MAX组件示意图

PXUA-316-MC-MAX开发板集成了一系列高性能的硬件组件，旨在为音频应用提供无与伦比的处理能力和极大的灵活性。以下详细列出了开发板上每个关键组件的特点，以及其在开发板布局中的位置标号。

A. 微控制器

• XU316-1024-QF60B-PP24：具备高达2400 MIPS的处理速度，16个硬件线程，以及34个可用的GPIO。

B. 存储

• FLASH：64Mbit容量，通过QSPI接口连接。
• PSRAM：32Mbit容量，同样使用QSPI接口。

C. 模拟接口

• C1. 模拟输入：16个3.5mm耳机座，用于传入立体声信号。
• C2. 模拟输出：16个3.5mm耳机座，用于输出立体声信号。

D. 数字接口

• 光纤输入/输出接口和同轴输入/输出接口（莲花头），均支持S/PDIF或ADAT传输。

E. 数字/模拟转换

• E1. DAC：8通道，32bit分辨率，最高支持768kHz采样率。
• E2. ADC：4通道，32bit分辨率，最高支持192kHz采样率。

F. 其他组件

• F1. RGB 灯：12个，8bit色深。
• F2. 触发式按键：共4个。
• F3. USB VBUS：提供5V电源，支持USB Device功能。
• F4. 外部电源：通过USB接口供电，5V输入。
• F5. XTAG4调试接口：用于连接XTAG4调试器。

G. 通路跳线帽座

• G1. ADC数据通路跳线帽座：为开发者提供硬件配置的灵活性。
• G2. DAC数据通路跳线帽座：同样提供给开发者以灵活配置硬件。

H. 晶振

• 音频晶振提供22.5792MHz与24.576MHz两种频率
• 24MHz晶振为XMOS提供核心时钟。

系统框图

第一次使用

在您开始之前，请确保您已经仔细检查了包装盒中的所有物品。您应该有一块开发板，一根USB Type-C线，以及一些跳线帽

硬件连接

在您准备好开发板后，接下来的步骤是将其与您的PC连接。请按照以下步骤操作：

1. 连接至PC：使用USB Type-C线缆，将开发板上标注为“USB Device”的Type-C接口连接到您的PC上的USB 3.0或更高版本的接口。这将为开发板提供数据传输能力和电源。USB 3.0接口能够提供稳定的1A电源，这对于确保开发板正常工作至关重要。
2. 外部电源：如果您的PC只提供了USB 2.0接口，可能会因为电源供应不足而影响开发板的性能。在这种情况下，您需要使用另一根USB Type-C线缆，将开发板上标注为“EXT POWER”的Type-C接口连接到一个外部5V电源适配器。请确保使用的电源适配器能够提供足够的电流，通常至少需要500mA电流输出，以保证开发板的稳定运行。
3. 确认连接：连接好电源后，您应该检查开发板上的电源指示灯（USB_STATE_LED）是否已经点亮，这表明开发板已经正确地被PC识别并连接。如果指示灯没有亮起，请检查所有的连接是否都已经正确并且牢固。

在完成上述步骤后，您的开发板就已经准备好与PC通信和进行编程了。接下来，您可以继续进行驱动的安装和配置。

安装驱动

提示

本节内容针对Windows平台的使用，如果您使用其他平台，由于Linux和MAC OSX无需安装驱动，请跳过本节内容

为发挥PXUA-316-MC-MAX完整的硬件潜力，您需要手动安装驱动，以获得完整的开发与使用支持。

驱动	下载地址	是否可作为商用
PAWPAW USB Audio Driver	Windows 10/11 USB Audio驱动	否，本驱动为测试版驱动

1. 下载完成后，请解压文件并安装PawPaw_UsbAudio_Install.exe，安装过程中您可能需要重启系统以完成安装。

2. 重启电脑后，再次打开PawPaw_UsbAudio_Install.exe，即可完成声卡驱动的安装。安装完成后，您的任务栏会显示驱动面板图标

检查音频设备

完成硬件连接与驱动安装后，您的电脑应当将开发板添加进了声音控制面板中。为确保音频设备已正确设置并可用，您可以按以下步骤进行检查：

1. 打开声音控制面板：在Windows系统中，您可以通过点击任务栏右下角的音量图标，然后选择“声音设置”进入。在Mac系统中，您可以通过点击屏幕顶部的音量图标选择“系统偏好设置”，然后点击“声音”。
2. 查看设备列表：在声音设置窗口中，检查“播放”和“录制”标签页。开发板应作为一个音频设备出现在列表中。它可能被标记为“USB Audio Device(UAC2.0)”设备。
3. 设为默认设备：如果您计划使用开发板进行音频输入和输出，您可能需要将其设置为默认设备。这可以通过点击设备旁边的“设置为默认”按钮来完成。
4. 测试音频：在开发板的设备上点击右键，选择“测试”来播放测试音频。您可以将耳机或音响的3.5mm线连接到开发板的OUT 1/2接口，如果您听到了测试音，并且开发板上的RGB灯开始跳动，这表明设备正常工作。对于录制设备，您可以点击“属性”，然后在弹出的窗口中选择“监听”标签，勾选“监听这个设备”，然后说话或播放声音以测试麦克风或输入是否正常工作。
5. 调整设备属性：如果需要，您可以进一步调整设备的属性，如音量、格式和增强设置。这些选项通常在设备的“属性”窗口中找到。

确保您的扬声器和麦克风或其他音频输入设备已正确连接到开发板上的相应接口，以便进行测试。如果在测试过程中遇到任何问题，请参考故障排除部分，或者查看开发板的硬件手册以获取帮助。