隨著電子技術(shù)和智能傳感器的出現(xiàn)，汽車工業(yè)發(fā)生了深刻的變化，與之相比，有可能制造出比前幾代汽車更安全，更智能，耗油更少的車輛。音頻系統(tǒng)正在成為汽車中的關(guān)鍵設(shè)計(jì)元素，它提供了新的多媒體體驗(yàn)。

最新一代汽車的音頻系統(tǒng)不僅必須產(chǎn)生高質(zhì)量的聲音，而且還必須提供與汽車多媒體集成的先進(jìn)功能，以將功耗降至最低。微控制器，存儲(chǔ)器，DSP（數(shù)字信號(hào)處理）等新設(shè)備正在該領(lǐng)域找到越來(lái)越多的應(yīng)用。

新解決方案將必須快速，輕松地適應(yīng)新趨勢(shì)，從而縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并降低總體成本。消費(fèi)者將在需要高度定制的全新體驗(yàn)中看到收益。

汽車音頻總線技術(shù)

應(yīng)對(duì)當(dāng)今汽車設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)，使我們消除了復(fù)雜性和重量，提供了先進(jìn)且功能豐富的信息娛樂(lè)體驗(yàn)。音頻在信息娛樂(lè)，噪聲控制，聲音設(shè)計(jì)和通信中起著重要作用。

ADI公司正在通過(guò)汽車音頻總線?（A2B）數(shù)字音頻總線技術(shù)幫助解決這一挑戰(zhàn)，該技術(shù)可為汽車提供高保真音頻，從而大大減輕了現(xiàn)有布線的重量，從而降低了油耗。總線以菊花鏈順序連接了多個(gè)用于不同應(yīng)用的遠(yuǎn)程傳感器。阿2乙技術(shù)還可以將電力提供給其它設(shè)備，消除了對(duì)本地電源的需要，并進(jìn)一步降低總系統(tǒng)成本。

它還保證了連接器尺寸的減小，并使用普通的雙絞線電纜（也稱為UTP，非屏蔽雙絞線）代替了基于多種電纜的當(dāng)前接線。該總線包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和最多10個(gè)從節(jié)點(diǎn)，一個(gè)非常簡(jiǎn)化的發(fā)現(xiàn)過(guò)程以及僅兩個(gè)時(shí)鐘周期的確定性等待時(shí)間，與節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置無(wú)關(guān)。

SHARC：實(shí)時(shí)音頻處理

基于實(shí)時(shí)信號(hào)處理的應(yīng)用需要高計(jì)算能力和低延遲，因此需要使用數(shù)字信號(hào)處理。新一代的微電子資源已經(jīng)看到了具有集成微處理器的多核架構(gòu)的新型DSP。這樣，DSP可以排他地控制數(shù)據(jù)處理，委托微處理器來(lái)控制總線和連接性。通過(guò)使用諸如FFT（快速傅立葉變換）和FIR（有限沖激響應(yīng)）和IIR（無(wú)限沖激響應(yīng)）數(shù)字濾波器之類的硬件加速器，可以進(jìn)一步提高計(jì)算能力。

硬件結(jié)構(gòu)必須適當(dāng)?shù)貙?shù)據(jù)流保持在處理器外部，以確保在適應(yīng)數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)的情況下快速，輕松地訪問(wèn)內(nèi)存。

該系統(tǒng)具有高效的安全性，可避免非法重新編程并確保數(shù)據(jù)保護(hù)。具有診斷程序以及用于檢測(cè)和糾正錯(cuò)誤的機(jī)制的處理器有助于構(gòu)建健壯而可靠的系統(tǒng)。因此，即使在最極端的條件下，不僅必需的計(jì)算能力，而且是嵌入式系統(tǒng)中集成的條件。ADI公司的SHARC（超級(jí)哈佛架構(gòu)）DSP特別適合具有汽車應(yīng)用所需的魯棒性和可靠性的低延遲實(shí)時(shí)音頻處理。

ADI公司最新的音頻處理器系列極大地改善了音質(zhì)，為汽車和消費(fèi)/專業(yè)音頻應(yīng)用提供了更好的音頻體驗(yàn)。在ADSP-2156x音頻處理器（ADSP-21562 / 21563/21565/21566/21567/21569）專為要求確定性的實(shí)時(shí)音頻處理和低延遲的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，包括沉浸式3D聲音和個(gè)人音頻區(qū)域，主動(dòng)消除汽車噪聲和道路噪聲（ANC） / RNC）。具有SHARC +架構(gòu)的單核32位/ 40位/ 64位浮點(diǎn)處理器，最高速度可達(dá)1 GHz，并將靈活的音頻連接與不同的芯片存儲(chǔ)器選項(xiàng)結(jié)合在一起。新增加的功能包括改進(jìn)緩存和分支預(yù)測(cè)，同時(shí)保持與以前的SHARC產(chǎn)品的指令集兼容性（圖1和圖2）。

圖1：處理器框圖

圖2：ADSP-2156x框圖

該器件具有CSP_BGA選項(xiàng)，可用于汽車級(jí)和消費(fèi)級(jí)的400球形（17 mm x 17 mm，間距0.8 mm）和120導(dǎo)體LQFP封裝（14 mm x 14 mm）。它們提供了靈活性，并允許在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行高效熱緊湊設(shè)計(jì)。ADSP-2156x系列具有高達(dá)1.6 MB的大型片上SRAM，從而提高了音頻處理性能，并且無(wú)需外部存儲(chǔ)器即可通過(guò)單芯片LQFP封裝變體來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)成本。片上硬件FIR和IIR濾波器加速器提供了顯著的額外處理能力，同時(shí)降低了總體系統(tǒng)成本。具有創(chuàng)新的數(shù)字音頻接口和內(nèi)部總線的高效DMA消除了處理瓶頸。

“我們的SHARC音頻處理器具備強(qiáng)大的安全功能，可防止未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)客戶的IP。這使我們的客戶能夠通過(guò)他們的解決方案進(jìn)行創(chuàng)新和差異化。隨著汽車變得越來(lái)越智能，互聯(lián)程度越來(lái)越高，安全性已成為設(shè)計(jì)我們的下一代產(chǎn)品的最前沿。”音頻處理和連接產(chǎn)品線總監(jiān)安德魯·蘭弗爾（Andrew Lanfear）說(shuō)道。

“借助新的ADSP-2156x SHARC音頻處理器系列，我們將繼續(xù)為客戶提供性能可擴(kuò)展性，以為汽車，消費(fèi)類和專業(yè)音頻中的高確定性和低延遲實(shí)時(shí)音頻處理應(yīng)用構(gòu)建系統(tǒng)成本優(yōu)化的解決方案。一些汽車應(yīng)用包括主動(dòng)和道路噪聲消除（ANC / RNC），車內(nèi)語(yǔ)音UI，車內(nèi)通信，個(gè)人音頻區(qū)域，發(fā)動(dòng)機(jī)聲音合成，電動(dòng)汽車警告聲音系統(tǒng)。最終目標(biāo)是為乘員提供身臨其境的3D音頻和安靜的車內(nèi)體驗(yàn)，并提高駕駛員和行人的安全性，”汽車音頻處理產(chǎn)品線經(jīng)理Jignesh Sonchhatra說(shuō)道。

ADI公司設(shè)計(jì)了一款A(yù)DZS-21569-EZKIT開發(fā)板，其中包含所有必需的硬件，以評(píng)估ADSP-2156x系列。該評(píng)估板旨在與CrossCore?Embedded Studio（CCES）開發(fā)工具一起使用，以幫助開發(fā)和調(diào)試高級(jí)應(yīng)用程序代碼（圖3和圖4）。它配備有12個(gè)RCA連接器，ADAU1979四通道ADC，ADAU1962A 12通道。24位DAC，具有診斷功能的ADAU1977四路麥克風(fēng)ADC和AD2428汽車音頻總線（A2B）收發(fā)器。

編輯：hfy