汽车音频总线针对音频应用进行优化 -凯发app官网登录
汽车音频总线针对音频应用进行优化
汽车在行进间受到高温、震动、发动机运作等影响,属于严苛的应用环境,使得音频信号极易受到干扰,在缆线布署上也较为复杂。有鉴于此,adi公司推出汽车音频总线(a2b®)技术与产品,协助降低汽车音频系统的设计复杂性与成本,本文将为您介绍a2b技术与产品的细节。
a2b技术大幅简化车用音频系统的复杂性与成本
传统的汽车音频的电子控制单元(electronic control unit, ecu)一般通过单根模拟电缆或现有的数字总线架构连接,这两者都存在局限性,效率低、会产生不必要的费用。使用模拟接线的汽车音频系统需要专用且昂贵的屏蔽电缆,以用于各种音频信号或通道。在如今支持多通道(5.1或7.1)dolby或dts解码的高级音响系统中,所需电缆的数量迅速增加。而且,必要的模数转换器(adc)和数模转换器(dac)不仅会增加系统总成本,而且还可能使某些音频性能下降。
当代信息娱乐系统中已经广泛采用most®或以太网avb等数字总线标准,这是因为这些标准能够大幅简化与模拟实施方案相关的接线复杂性。然而,most和以太网avb虽然能够提高性能和灵活性,但会增加管理其相关软件协议堆栈的高价格微控制器,从而增加成本。此外,这些数字总线架构本身对节点之间延迟存在着不确定性,对于车厢内主动噪声消除等易受延迟影响的应用,这一点是不能被接受的。
汽车音频总线®(a2b®)是adi公司的一项创新和针对应用开发的技术,事实证明,该技术最多能够将电缆的重量减轻75%,而且还能提供高保真数字音频。a2b针对音频应用进行优化,相比模拟音频连线能够提供出色的音频质量,而且其系统总成本远低于现有的数字总线标准。
从实施角度来看,a2b是一种单主机、多从机线路拓扑结构。它在一条非屏蔽双绞线上支持最多8个从节点的菊花链,从而不需要有些竞争对手技术中要求的冗余线缆。借助这种菊花链能力,a2b总线距离最长可达40 m,单个节点之间的最长距离可达15 m。用直线拓扑结构代替环形拓扑结构是a2b技术中一个重要的元素,对整体系统完整性和稳定性至关重要。如果a2b菊花链的一个连接受到影响,整个网络不会崩溃,只有故障连接下游的节点会受到故障影响,而a2b技术特有的内嵌诊断功能则能够隔离故障的来源和起因。
a2b是一种单主机、多从机系统,主控制器中的收发器用作主机。该主机收发器能为所有从机节点生成时钟、同步和成帧信号,且可通过控制总线(i2c)编程,实现配置与回读。a2b数据流中内置该控制总线的扩展版本,可以直接访问从机收发器的寄存器和状态信息,并提供跨距离i2c到i2c通信。
众多成熟和新兴市场将因a2b技术提供的高效率而受益,目标应用包括音频ecu(车载音响主机、放大器、智能天线)连接性,可用于免提、语音识别、车内通信的麦克风阵列,支持主动噪声消除与有源扬声器。
adi推出的ad2428 a2b收发器可通过多通道i2s/tdm接口直接连接到通用数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、特定应用集成电路(asic)、麦克风、模数转换器(adc)、数模转换器(dac)和编解码器。它还提供pdm接口,可直接连接最多4个pdm数字麦克风。
ad2428收发器还支持a2b总线供电特性,其中主机节点通过用于通信链路以菊花链连接的相同双绞线线缆,为从机节点提供电压和电流,从而无需总线供电从机节点上的电源。
ad2428收发器支持上述所有的a2b总线特性,并可使用sigmastudio®图形软件工具进行配置,可配置为a2b总线主机(支持多达10个从机)或从机,提供i2c接口、8位到32位多通道i2s/tdm接口,支持i2s/tdm可编程数据速率,与多达32路上游和32路下游通道,支持pdm接口与4个高动态范围麦克风输入,可编程采样速率,执行24位pcm解调,可支持在配备多达4个pdm麦克风的节点上接收i2s数据,并为每个收发器提供唯一id寄存器,支持交越或直通布线,提供可编程设置以优化emc性能。
为协助客户开发a2b系统,adi也推出多款评估套件,由于a2b系统可采用多种配置,因此可以组合使用多个评估平台以验证系统操作,评估套件内置ad2428w汽车音频总线a2b收发器,可依据需求支持a2b主机和/或从机操作,依据配置支持本地或总线电源,支持或不支持i2s/tdm接口,与0~4个pdm麦克风数量等多种组合。
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