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ADI數(shù)字音頻傳輸方案產(chǎn)生的背景
面對(duì)用戶日益增長(zhǎng)的復(fù)雜需求，汽車廠商開發(fā)了更多的ECU平臺(tái)，以提高用戶的體驗(yàn)。但是伴隨著這些電子系統(tǒng)的增加，隨之而來(lái)的是電子系統(tǒng)之間的連接纜線和成本的增加，汽車燃油效率的降低。所以整車減重的重要性不言而喻。對(duì)于汽車音頻，傳統(tǒng)的汽車廠商一般都是通過單根模擬纜線和以太網(wǎng)去布置車載的音頻傳輸。由于這兩者都有局限性，所以目前迫切需要一種數(shù)字音頻傳輸方案，于是ADI的數(shù)字音頻傳輸方案就應(yīng)運(yùn)而生。
圖1 車載音頻系統(tǒng)
什么是A2B
A2B是一種數(shù)字音頻傳輸方案，在音頻輸出輸入端只需要輸出I2S、TDM等這些數(shù)字音頻格式的音頻到A2B芯片，就能夠直接傳輸?shù)綄?duì)端，繼而對(duì)端的A2B接收器便可以實(shí)現(xiàn)解碼輸出。此方案能避免我們進(jìn)行本地?cái)?shù)模轉(zhuǎn)化和遠(yuǎn)端模數(shù)轉(zhuǎn)化的過程，從而減少音頻損失。在AD、DA的轉(zhuǎn)化過程中，不管位數(shù)，采樣率做得多高，都會(huì)產(chǎn)生一定的音頻損失。
A2B的優(yōu)勢(shì)
• 采用屏蔽雙絞線作為線束，減輕重量75%以上（消費(fèi)級(jí)可以不用屏蔽線）
• 單點(diǎn)傳輸距離在15M，總纜線在40M
• 50MIPS速率，上下行能各支持到32個(gè)通道
• 延時(shí)固定，約為2個(gè)傳輸周期（50μs）左右
• 有專用的數(shù)字麥克風(fēng)接口
• A2B可以在不需要用到ECU的本地電源，提供功率不超過300ma的電流到從機(jī)上
圖2 A2B連接實(shí)物圖
A2B的硬件框架
A2B采用級(jí)聯(lián)型硬件架構(gòu)，基于芯片的接收器和發(fā)射器構(gòu)件，通過連接AN，AP，BN，BP達(dá)到一個(gè)級(jí)聯(lián)效果。我們可以通過前端的一個(gè)master，去拓展下游您所需要的麥克風(fēng)板、功放板等等。
完整的系統(tǒng)框架如下圖（圖3）所示：
圖3 系統(tǒng)框架例程
A2B內(nèi)部構(gòu)建塊，包括PLL、數(shù)字音頻接口、I2C接口、VREG、以及AB端的接收器與編解碼器：
圖4 芯片內(nèi)部構(gòu)件
A2B的開發(fā)流程
首先最好能夠有一套DEMO平臺(tái)搭起來(lái)，方便我們進(jìn)行問題定位。目前需求載體的主要有三個(gè)方面，一個(gè)是Master主機(jī)部分，一個(gè)是麥克風(fēng)從機(jī)，還有一個(gè)是功放從機(jī)。推薦連接順序?yàn)椋篍VAL-AD2428WD1BZ -> EVAL-AD2428WB1BZ -> EVAL-AD2428WC1BZ，待客戶完成自主板設(shè)計(jì)后，通過替換測(cè)試看看是否能正常運(yùn)行。(假如對(duì)硬件原理設(shè)計(jì)比較熟悉，可以跳過。)
板子的首節(jié)點(diǎn)還有尾節(jié)點(diǎn)，A端和B端實(shí)際上只需要用上一端。設(shè)計(jì)硬件重點(diǎn)關(guān)注在VSSN、SENSE、SWP、和AB端外圍的設(shè)計(jì)，在電源和地正常的條件下，四個(gè)地方能夠直接影響通訊是否正常。
軟件平臺(tái)目前的開發(fā)方式用的是SigmaStudio。需要下載A2B的相關(guān)插件，安裝好后，就能夠直接選擇構(gòu)件進(jìn)行搭建了。我們需要做的是，把任務(wù)框圖搭出來(lái)，然后分別對(duì)每一個(gè)進(jìn)行配置選擇。如果使用SigmaDSP，可以直接通過USBI進(jìn)行調(diào)試，如果用的是其他平臺(tái)，同時(shí)支持C開發(fā)，可以通過導(dǎo)出配置進(jìn)行堆棧移植。一種是通過I2C_command_list形式，寫入數(shù)據(jù)引導(dǎo)系統(tǒng)正常運(yùn)行，還有一種是通過植入底層的驅(qū)動(dòng)C文件。建議先在安裝目錄文檔中，獲取一份DEMO驅(qū)動(dòng)庫(kù)去更改，然后直接配置進(jìn)去。
系統(tǒng)如果能夠正常運(yùn)行的話，就可以拓展其他包括中斷、從器件控制等等一些功能，同時(shí)汽車上的話，也需要優(yōu)化EMI和EMC的相關(guān)問題，在PCB layout 上也要做一些相應(yīng)的措施。
總結(jié)
A2B在一個(gè)整體系統(tǒng)里面可以拆分到三環(huán)去做，這有利于適配其他家不同的主機(jī)、麥克風(fēng)板、功放板等等，大大節(jié)省了開發(fā)時(shí)間。但是A2B系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)整體上還是偏復(fù)雜，特別是在硬件的原理設(shè)計(jì)和Layout以及軟件的堆棧SDK配置上，本文難以涵蓋所有細(xì)節(jié)。 |
