音频USB桥接芯片CT7601xx的介绍及使用方案
本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-19 15:20 编辑本帖给大家带来高性能音频USB桥接芯片CT7601xx的使用案例分享。
CT7601 是台湾ComTrue公司2017年推出的 高性能音频USB桥接器。
它的功能是将USB音频信号以PCM 或者TMD 、 DSD 数据流形式以I2S（含非标）或SPIDF信号 发送给DAC 最终解码为模拟音频信号。
并内置高性能CODECs可以同时将ADC采集的I2S；其他设备输入传输的SPDIF信号路由给下级设备。
这个芯片的性能高于或齐平与目前主流的同类芯片。前段时间发邮件联系了ComTrue 得到相关的技术资料，并附带了大陆这边代理商联络方式。
代理商那边能直接提供多种常用的解决方案：
比如USB数字界面、小尾巴、USB音频解码器、 USB声卡(带录音功能) 这些现成的方案能满足大部分DIY玩家的使用需求。
当然，如果你是商家，也可以定制所需的功能固件。总之，根据自己的需求，这个芯片使用起来还是蛮灵活的。
在立创开源社区 我看到了有人公开 它搭配ES9018K2M制作的高音质小尾巴，并附赠了固件和烧录工具。https://oshwhub.com/xyzdiy/ct7601-usb-dac
这让DIY一款高质量的USB音频解码器变得十分简单。
因为我需要用它做一款带录音功能的声卡设备，所使用的ADC和 DAC还没确定 就想着先用这个芯片做一个EVM 评估版，测试下它的性能和接口的使用形式。
该芯片有两种封装形式：
CT7601PR 、CR、SR是QNF48封装形式 ， CT7601PH和CT7601CH是LQFP(80)封装形式相对前者能提供更高的性能和更多的拓展接口
我拿到的样片是CT7601CR ，最高支持384kHz，32bit，具备DoP和PDM传输功能，8个GPIO功能端口
https://pic.imgdb.cn/item/6551f68ac458853aef88d457.png
https://pic.imgdb.cn/item/6551f6a3c458853aef89210c.png
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本帖第22#楼提供 固件和烧录工具以及 代理商电路图下载。 需回复可见
补充内容 (2023-12-6 14:30):
本帖相关的 视频版本。Bilbil网站已发布：【USB桥接芯片CT7601CR的应用案例分享，USB小尾巴USB数字界面USB解码器数字音频32bit768K/I2S/SPDIF/光纤同轴】 https://www.bilibili.com/video/BV12M411d7Wy/?share_so...
补充内容 (2024-1-8 19:28):
之前共享的该制作电路图和SXW固件资料 网盘地址更新了， 详见119# 【需回复可见】 https://pic.imgdb.cn/item/6551f9bbc458853aef91c60c.png 本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-14 10:40 编辑
这是此次制作的功能项拓扑图：
https://pic.imgdb.cn/item/6552dde3c458853aefd76347.png
这是此次制作的电路部分。
https://pic.imgdb.cn/item/6552d7e1c458853aefc8f8c4.png 需要注意的是：CT7601无论是电路、还是功能拓扑 都是基于与之对应的固件程序来完成
比如我这个制作需要用到输入和输出，我向代理商索取的固件程序为：SXW CTUAD192 PRS-A 20230401
如果你只需要用它来做 数字界面。 那么可以索取：SXW-MDL7601-INTCLK_A2 20210530为例~
（目前该芯片的固件开发环境，只有代理商：“胜芯微”所有，好在他们针对个人用户比较友好，提供相关方案的资料用作评估需求）
https://pic.imgdb.cn/item/6552d917c458853aefcb77a6.jpg 这芯片能买到么？ anmon 发表于 2023-11-14 14:32
这芯片能买到么？
可以，淘宝上能买到 带ADC的功能，在DIY很少能见到，确实难得。 可用于达菲USB接口界面 CT7601xx 的供电及外围需求：
它需要一组1.2V的核心供电、 一组3.3V的逻辑控制与IO口供电
对于使用者来说 还是很容易获得的。
可以采用德州仪器 LP5907、亚德诺ADP150这类低噪LDO； 或者AnaSem 的VRD1233xx系列；甚至AMS1117-12、33 都可以满足需求
内置锁相环电路，只需要一枚12Mhz的普通晶震 即可满足工作需要。
CT7601内部嵌⼊了一块8051控制器 用于处理基本的逻辑控制 输入/输出
通过它可以直接对电路中的FLASH进行烧录，还可以通过配置固件用来驱动后面需要软控的ADC 或DAC
在默认情况下，OTG功能的安卓设备和苹果全系设备CT7601xx 是即插即用免驱的，也就是说，你也可以用它连接手机平板，做USB音频拓展。
本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-15 17:28 编辑
这两天 花了点时间，把它的电路部分完成了，并绘制了PCB
整体双层板布局，输入接口：ADC(I2S);;;; 输出接口：DAC(I2S) ; SPDIF,USB连接口 C口和B口
https://pic.imgdb.cn/item/65542dcac458853aef257d61.png
https://pic.imgdb.cn/item/65542dd9c458853aef25a170.png
https://pic.imgdb.cn/item/65542de8c458853aef25c2c4.png https://pic.imgdb.cn/item/65542f54c458853aef2909e6.png
https://pic.imgdb.cn/item/65542f58c458853aef291627.png 本帖最后由 lancelothy 于 2023-11-15 14:10 编辑
这个ADC的性能很弱，I2S输出效果高频有点毛噪感，胜在体积小集成度高，性能肯定不如XMOS的。
I2S不串电阻啊，不怕反射啊:Q 本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-15 15:33 编辑
lancelothy 发表于 2023-11-15 14:09
这个ADC的性能很弱，I2S输出效果高频有点毛噪感，胜在体积小集成度高，性能肯定不如XMOS的。
I2S不串电 ...
CT7601xx 内部没有音频ADC模组， 而是开放了用于输入的 I2S接口 和SPDIF接口。其中输入部分的I2S的规格与输出的DAC相同。最高可到768kHz，32Bit
它的ADC性能强弱，取决于 与之搭配的ADC芯片。
我引出了芯片直出的所有 端口，目的是用于评估。 用于搭配各类ADC和DAC器件。 当把它作为MASTER设备使用时 数字输出接口的阻尼电阻最好是靠近DAC芯片
本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-16 10:51 编辑
CT7601xx 的工作环境的必要条件：
除了芯片本身和电源(3.3V\1.2V)、时钟(12Mhz)还有就是用于存储的FLASH芯片
FLASH芯片 需选择采用SPI通信类型的。我在这里采用的是华邦W25QxxDV 系列
W25Q80DV：8M位3.0V串行闪存，具有均匀的4KB扇区和双/四通道SPI 。连接方式十分简单，参考原理图即可。
晶振可以选择有源或者无源20ppm以内的都可以，国产扬兴科技的就很好。
另外，CT7601xx由于核心与USB接口的DM、DP数据线直连，因此必须做好ESD静电保护 ，否则非常容易损坏。
本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-17 16:33 编辑
PCB板子回来了，做了基础库的STM工艺， 一会自己把芯片 和缺的物料贴上去就可以了。
整板直接采用USB （Vbus）5V供电， 这是一块纯数字音频电路板，其中不包含模拟音频电路所以GND和电源的布局相对比较简单。 采用底层整体铺铜即可~
预留了 对应固件程序的 ADC(I2S)输入接口 和DAC(I2S) + SPDIF 输出接口，以及功能项的GPIO接口，用于测试。
这块板子目前就相当于是 一张数字界面。
https://pic.imgdb.cn/item/65572338c458853aefd6cc0c.jpg
https://pic.imgdb.cn/item/65572345c458853aefd6eea7.jpg
https://pic.imgdb.cn/item/65572353c458853aefd72392.jpg
https://pic.imgdb.cn/item/65572367c458853aefd76735.jpg 本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-18 15:42 编辑
转眼又是周末了， 利用休息时间，把板子拿出来，抹上锡浆。不要害怕刚把锡浆摸上去 那样一坨，看似会短路。
放进烤炉8分钟 等待温升至（280摄氏度维持1分钟） 就可以出炉了。
等冷却之后 拿出来 手工贴片需要仔细检查，眼神不好的请使用放大镜，用烙铁对连锡的地方进行处理。
如果粘连比较严重，可以用吸锡带去除~
其实焊接贴片IC还是很简单的，熟练掌握之后 甚至比焊插件方便~
https://pic.imgdb.cn/item/65586a69c458853aeffdafa2.jpg 处理完连锡的地方之后，焊上插件， 就大功告成了。
在焊接TYPE-C端子的时候需要注意， 16pin的型号脚间距很密 可以线在板子上上好锡。
再把端子放上去 用热风枪加热，这样一次焊好的成功率高一些，避免连锡之后再用烙铁去烫，会把塑料的部位烫坏。
https://pic.imgdb.cn/item/65586af0c458853aefffa839.jpg
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这片子，i2c、uart、spi都可以控制？ 本帖最后由 jacksl528 于 2023-11-18 18:32 编辑
webhy 发表于 2023-11-18 16:10
这片子，i2c、uart、spi都可以控制？
该芯片内置了一个8051微控制器，理论上8051能支持的所有功能它都能支持， 但厂家的开发平台没有对个人用户公开。因此我们不具有开发者权限。
如果你对某些功能有特殊需求可以咨询它的代理商。该芯片一般采用串口方式与后面的设备通讯、
以我这个帖子准备烧录的固件：
SXW CTUAD192 PRS-A 20230401为例，这是它的功能说明：
多谢，明白了