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XiDSP · User Manual

XiDSP 用户手册 v1.0

EVK 开箱 · 上电 · Jumper · 烧录 · 连接 XiStudio · Bring-up
文档编号:D2-P2-MAN-001 · 版本:v1.0 · 发布:2026-05-05
从开箱到第一声跑出 · 一份手册搞定
30min
首次上电
EVK-D1
开发板
3
烧录接口

XiDSP 用户手册 v1.0

摘要

本手册面向 XiDSP EVK 开发板的首次使用者:Tier1 硬件工程师 / 主机厂预研工程师 / 后装改装厂。内容覆盖拆箱 → 上电 → Bring-up → 连接 XiStudio → 跑第一个算法的全流程,目标是让新用户 30 分钟内听到 EVK 跑出的第一声。 本手册针对 XiDSP-D1 EVK(代号 EVK-D1)。D2/D3/A1 EVK 发布时将有各自独立手册。

阅读前提


1. 开箱

1.1 标准 EVK-D1 套件内容

数量 备注
EVK-D1 主板 1 BGA-100 版本(含 XiDSP-D1-B 芯片)
5V / 3A 电源适配器 1 欧规 / 国标 / 美规视订购区域
USB-C 数据线 1 长 1.5 m,用于上位机与烧录
JTAG 20-pin 排线 1 可选连接外部 JTAG 调试器
I²S 测试音源卡 1 可选,用于接入外部 DAC
快速入门卡片 1 纸质 QR 码指向本文档
保修卡 1 12 个月有限保修

1.2 主板接口一览

graph TB
    subgraph EVK_Board["EVK-D1 主板"]
        Chip[XiDSP-D1 芯片<br/>BGA-100]
        USB[USB-C<br/>电源 + 调试]
        JTAG[JTAG 20-pin]
        I2S_H[I²S Header<br/>2×20]
        Mic[模拟麦输入<br/>3.5mm]
        Line[Line Out<br/>3.5mm]
        SPK[小功率扬声器<br/>板载 1W]
        UART_H[UART Header<br/>3.3V TTL]
        CAN_H[CAN-FD 接线端子<br/>2×3]
        GPIO_H[GPIO Header<br/>2×16]
        LED[状态 LED × 4]
        SW[复位 / 模式开关]
    end

    class Chip xyL3
    class USB,JTAG,UART_H xyL2
    class I2S_H,Mic,Line,SPK xyL4
    class CAN_H,GPIO_H xyL1
    class LED,SW xyL0

1.3 到货检查

到货必查清单

  • 外包装箱无破损、无受潮
  • EVK 主板无明显划痕 / 焊点异常
  • 核对随箱清单完整
  • BGA 下方可见的丝印 XiDSP-D1-B E1 清晰
  • 上电前先肉眼检查有无异物或电解液泄漏

2. 首次上电

2.1 上电顺序

graph LR
    S1[1. 检查 Jumper<br/>默认配置]
    S2[2. 连接扬声器<br/>或 Line Out]
    S3[3. 插入 USB-C<br/>或 5V 电源]
    S4[4. LED D1 亮<br/>3V3 就绪]
    S5[5. LED D2 闪<br/>Core 运行]
    S6[6. 听到测试音<br/>1kHz @ 3s]

    S1 --> S2 --> S3 --> S4 --> S5 --> S6

    class S1,S2 xyL2
    class S3 xyL3
    class S4,S5,S6 xySuccess

2.2 默认 Jumper 配置

出厂默认配置可直接上电跑"出厂固件"(播放 1 kHz 测试音):

Jumper 默认位置 可选位置 说明
JP1 (VDD 源) USB EXT 电源来源
JP2 (启动源) FLASH UART 启动从外部 Flash / UART Bootload
JP3 (CLK 源) XTAL-25M EXT-CLK 时钟源
JP4 (I²S 方向) OUT IN 板载 I²S 默认为输出
JP5 (JTAG) EN DIS JTAG 使能
JP6 (扬声器) ON OFF 板载 1W 扬声器开关

2.3 LED 指示约定

LED 颜色 状态 含义
D1 绿 常亮 3.3V 正常
D2 1Hz 闪 Core 运行中(心跳)
D2 常亮 Core Halt
D3 I²S / TDM 活动
D4 常亮 Fault(ECC / 总线 / 看门狗)

2.4 首次上电若无声 —— 3 步排查

首上电 3 步排查

  1. 检查 LED D1(3V3)是否亮 — 不亮说明电源未送达,查 USB / JP1
  2. 检查 LED D2(心跳)是否闪 — 不闪说明 Core 未运行,按 SW1 复位
  3. 检查 JP6(扬声器)是否 ON — OFF 则无声,改为 ON 再复位

3. 连接 XiStudio

3.1 驱动安装(Windows / macOS)

  • Windows:USB-C 接入后,Windows 10/11 自动识别为 XiDSP EVK CDC(复合设备 = CDC 串口 + HID 烧录)
  • macOS:免驱,显示为 /dev/tty.usbmodem-XiDSP*
  • Linux:免驱,显示为 /dev/ttyACMx,可能需要 sudo usermod -aG dialout $USER

3.2 XiStudio 连接步骤

graph LR
    A[打开 XiStudio] --> B[菜单 设备 > 扫描]
    B --> C{发现 EVK?}
    C -- 是 --> D[点击 连接]
    C -- 否 --> E[检查驱动 + USB]
    D --> F[Scope 显示波形]
    E --> A

    class A,B xyL2
    class C xyWarn
    class D,F xySuccess
    class E xyError

3.3 首个项目:读取 Core ID

XiStudio 菜单 工具 → Console,在命令行输入:

> read 0x40000000
CORE_ID = 0xD1A00001  (Die=D1, Rev=A0)

> read 0x40000008
CORE_STATUS = 0x00000001  (Running)

读到非零 CORE_ID → 连接成功

若读到 0x000000000xFFFFFFFF,说明 USB 握手失败,检查线缆与驱动。


4. Bring-up 脚本

出厂 EVK 已预装 bring-up 自检固件,按 SW2(MODE) 切换自检模式:

4.1 Bring-up 模式矩阵

模式 说明 预期结果
0 Idle LED D2 心跳闪
1 1 kHz 测试音 扬声器发 1 kHz 正弦
2 I²S Loopback I²S In → I²S Out 直通
3 PDM Mic Loopback 板载 PDM 麦 → Line Out
4 8-tap FIR 固定 FIR 系数,展示 MAC 流水线
5 ASRC 测试 44.1 kHz → 48 kHz 转换
6 CAN-FD 回环 板载 Transceiver 自回环
7 压力测试 Core 满载 + SRAM ECC 注入

切换方式:SW2 长按 2 秒 → 松开 → 短按 N 次选择模式

4.2 Bring-up Python 脚本

连接 EVK 后,在 PC 运行随包附带的 bringup.py

python bringup.py --port COM7 --run all

脚本会依次:

  1. 读 CORE_ID + CORE_STATUS
  2. 读 OTP Device UUID
  3. 跑 MBIST 自检
  4. 跑 I²S Loopback 测试(1 kHz,验证 THD+N < -95 dB)
  5. 跑 PDM 麦采集(读 3 秒并保存 WAV)
  6. 跑 CAN-FD 回环
  7. 输出 HTML 报告

4.3 预期通过率

EVK 出厂 Bring-up 目标

  • 全部 7 项通过 = EVK 健康
  • 任一项失败 = 联系 FAE 或参考 faq.md

5. 烧录新固件

5.1 三种烧录接口

接口 速率 适用 备注
USB-C(XiFlash) 最快 日常开发 默认
UART(XiFlash-UART) 无 USB 环境 115200 / 921600 bps
JTAG 调试器调试 + 烧录 需 JLink / 原厂 XiProbe

5.2 XiStudio 图形化烧录

项目 → 编译 → 生成 firmware.xifw
设备 → 烧录 → 选择 firmware.xifw → 开始

烧录时 LED D3 会快速闪烁,完成后 Console 输出 Flash OK, CRC matched

5.3 命令行烧录

# 使用随包的 xiflash CLI
xiflash --port COM7 --baud 921600 flash firmware.xifw --verify

# 或使用 Python
python -m xidsp.flash --port COM7 firmware.xifw --verify

5.4 签名与安全烧录

量产必须签名

  • 开发阶段:任意 .xifw 均可烧(JP2 = FLASH 且 JTAG 未锁时)
  • 量产阶段:.xifw 必须用客户私钥签名 + Xisound 签发证书链
  • 未签名固件在 Secure Boot 开启后会被 ROM 拒绝,进入 Recovery Mode

6. 典型接线

6.1 Tier1 前装车机音响系统

车机主板 --I²S 8ch--> EVK-D1 --TDM 8ch--> XiAmp 外部功放
                          |
                          --CAN-FD--> 车身控制器
                          |
                          --UART Debug--> 工程师 PC

6.2 专业声学后装

混音台 --I²S 2ch--> EVK-D1 --I²S 2ch--> 外部 DAC --> 功放 --> 扬声器
                       |
                       --USB--> 调音工程师 PC (XiStudio)

6.3 实验室桌面评估

信号源 --3.5mm--> EVK Line In --> XiDSP --> EVK Line Out --3.5mm--> 音频分析仪
                    |
                    --USB--> 工程师 PC

7. 常见操作

7.1 复位 Core

  • 硬复位:按 SW1(RESET) 短按
  • 软复位:XiStudio Console → reset core
  • 全芯片复位:拔插 USB

7.2 进入 Recovery Mode

  • 按住 SW2 + 上电 → 进入 ROM Bootloader → UART 烧录

7.3 读取 Device UUID

XiStudio Console > uuid
Device UUID: 48-bit = 0x1234_5678_ABCD

7.4 采集一段音频

from xidsp import XiDevice
dev = XiDevice.open("COM7")
with dev.scope(ch=[0,1], sample_rate=48000) as s:
    wav = s.capture(duration_s=5.0)
    wav.save("captured.wav")

8. 故障排查

8.1 常见故障速查

现象 可能原因 解决
上电无 LED USB 线 / 电源 / JP1 换线 / 换供电 / 检查 Jumper
LED D2 不闪 Core 未启动 检查 JP2 启动源 / 按 SW1
USB 无设备 驱动未装 装 XiDSP EVK CDC 驱动
无声 JP6 OFF / Line 未插 JP6 = ON / 插入耳机
LED D4 红灯 Fault 读 CORE_FAULT 寄存器
烧录失败 CRC 接线不稳 / 速率过高 用 USB;降速至 115200 试
JTAG 无响应 JP5 DIS JP5 = EN + 复位

8.2 日志导出

XiStudio 菜单 → 设备 → 导出日志 生成 evk-log-YYYYMMDD.zip,含:

  • EVK 串口日志
  • XiStudio 本地操作日志
  • 当前寄存器 Dump

向 FAE 报 Bug 时请附带此包。


9. 拓展 EVK

9.1 XiMic 阵列板(可选)

EVK I²S Header 可插接 XiMic 4-mic PDM 阵列子卡,用于 4-channel 波束形成开发。

9.2 XiCal 校准板(可选)

通过 JTAG 接入 XiCal 校准板,可做出厂标定 + 批量老化。

9.3 XiProbe 调试器(强烈推荐)

原厂 XiProbe 提供:

  • JTAG 5 MHz 高速烧录
  • Trace 缓冲 8 MB
  • RTT 虚拟串口
  • 与 XiStudio 无缝集成

10. 附录

10.1 规格速查

输入电压 5V ±5% / 3A(USB-C PD 兼容)
待机功耗 < 300 mW
满载功耗 < 3 W
工作温度 0 ~ +50°C(EVK 本身,非芯片)
外形尺寸 120 × 80 × 18 mm
重量 ~80 g

10.2 关联文档

10.3 售后与保修

  • 保修期:EVK 主板 12 个月(正常使用)
  • 非保修:烧毁 / 进液 / 人为损伤 / 私自返修
  • 技术支持:邮件 support@xisound.com / 工单系统(Enterprise+)

10.4 版本历史

版本 日期 要点
v1.0 2026-05-05 首版 · EVK-D1 开箱 / 上电 / Bring-up / XiStudio 连接 / 烧录 / 排错

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