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  • A2B應用面面觀

    A2B應用面面觀

    縱觀歷史,會發現許多汽車行業利用相鄰和互補市場技術實現轉化的示例;工業、消費電子和醫療健康行業只是其中幾個。從引進採礦業的傳輸系統來實現汽車大規模生產的變革,到利用電子控制單元(ECU)的處理能力(該技術自30多年前首次運用微控制器功能以來持續迅速發展),這種汽車行業借用技術轉化並充分發揮其優勢的例子不勝枚舉。現在,汽車行業也在回饋一項可以簡化各種應用中的音頻分配挑戰的技術。 A2B®總線是一種高帶寬雙向數字總線,最初用於解決汽車應用中的音頻分配挑戰。現有的汽車音頻網絡一般使用多個點對點模擬連接。A2B技術可以解決許多與點對點模擬連接相關的挑戰,包括電纜重量、電纜成本、佈線難題,以及多個連接的可靠性。它有助於通過非屏蔽雙絞線(UTP)電纜和連接器基礎結構在分佈式多節點音頻系統中傳輸完全同步的音頻數據(I2S / TDM / PDM)和控制數據(I2C)。A2B技術支持點對點、菊花鏈和分支網絡拓撲。 每個網絡都由一個主節點和多達10個從節點組成。主節點包含一個連接至主機處理器的A2B收發器,該收發器可以將音頻、控制數據 (I2C數據) 發送至A2B總線。從節點的複雜度各不相同(從具備強大處理能力的優質放大器到總線供電的麥克風節點),都可用A2B收發器連接,例如麥克風、數字信號處理器(DSP)、揚聲器、傳感器(例如加速度計),或者D類放大器。主從收發器器件都支持多種功能,例如支持時分多路複用(TDM)和脈衝密度調製(PDM)麥克風輸入。A2B收發器衍生出來的簡化產品具備各種級別的功能,例如端點從節點(不支持TDM)、簡化型主節點(支持較短的電纜和更少的從節點數量),以及簡化型端點從節點(支持較短電纜和更少的PDM輸入)。 A2B技術最初只出現在部分汽車應用產品系列中,該技術於2019年面向廣泛市場全面開放,適合各類應用。 圖1.A2B架構示例 適用於非公路和多用途車輛的Fritzmeier駕駛室系統配合Antretter & Huber的SMARTCOM系統,充分利用了A2B技術的可擴展特性。SMARTCOM系統配有麥克風、有源揚聲器和FM/DAB智能無線電模塊,旨在簡化與第三方模塊的集成。SMARTCOM系統使用的A2B總線的主要功能包括:集成多達10個連接到主節點的從節點,以及支持雙向音頻傳輸。 載人車輛(例如公共汽車、飛機和火車)構成了運輸業的另一個重要領域,這些車輛現在也可以利用A2B技術的功能。車輛中連接的分佈音頻組件明顯可採用A2B器件,例如使用經濟高效地輕型UTP電纜來實現分佈式揚聲器的高效連接。但是,還存在許多更微妙的用例!A2B器件可支持網絡上多達32個下游音頻(從主節點到從節點)和上游音頻(從從節點到主節點)通道,有助於在單個系統中分配包含不同音頻內容的多個通道。這個特性可以用在旅遊車上,用於分配各種類型的音樂,或者分配各種語言的導遊指南。 A2B總線可以遠距離傳輸不太關鍵的一般輸入/輸出(GPIO)數據,此功能現在也用於運輸業的多種用例中。例如,公共汽車和觀光車中部署的停止按鈕可以利用這種A2B功能,其相關的處理成本極低,只需在初始化期間通過主節點配置A2B鏈路,GPIO就可以獨立運行,無需主機的進一步干預。 在運輸業以外,許多標準(例如AES67)都利用以太網和互聯網協議(IP)等技術在一定距離內傳輸音頻(從住宅或小型演播室到體育場或購物中心等應用環境)。對於許多基於以太網的遠距離傳輸音頻的技術來説,A2B技術並不會直接與其競爭。相反,A2B技術可以被視為一種互補技術,非常適合在主幹網絡和外圍設備(例如麥克風、揚聲器等)之間提供邊緣連接。 以體育場為例,利用以太網技術(例如AES67)在整個場館內或在局部區域(例如套房或餐廳)之間部署音頻時極為高效。但是,在局部區域內,將以太網技術連接至網絡邊緣時,A2B技術具有幾個明顯優勢。A2B收發器配有集成式網絡控制器和PHY。A2B器件支持的UTP連接器經濟高效,且易於組裝,A2B器件支持的UTP電纜同樣經濟高效、靈活輕巧。A2B技術也從節點處理的角度進行了高度優化,可以在不使用微控制器的情況下實現從節點。 A2B總線設計的初衷,就是儘可能減少整個網絡的處理要求。在系統初始化期間,A2B主節點上的收發器必須配置A2B網絡,這是主機控制器(可以是任何帶I2C接口的IC/SoC)應承擔的工作。 ADI提供了一個嵌入式C或Linux® 格式的參考軟件堆棧,可用於網絡配置。完成網絡配置之後,唯一的軟件開銷是為應用程序選擇的狀態檢查策略的功能。與其他需要在每個連接到網絡的節點上執行復雜堆棧的技術相比,採用這種方法的A2B技術具有明顯的優勢。 A2B技術的最低節點處理要求,以及通過電纜供電的能力,非常適合網絡環境中需要高度簡化從節點設計的應用。錄音棚環境中的幾種應用可以利用這種支持實現由總線供電的簡單節點設計,例如對講揚聲器或拾音器。將總線供電節點和本地供電節點結合起來,系統設計人員可以利用A2B技術提供的24位、96 kHz數字音頻路徑創建複雜的錄音棚設計。A2B總線的電纜長度是錄音棚或小舞台環境可以利用的另一個特性。小舞台環境可以利用這種靈活性來連接各種元件,例如調音台、監控器、麥克風、均衡器或放大器。 圖3.A2B軟件堆棧架構 A2B總線支持長電纜長度,如今以遠程會議系統為核心的會議室也可以利用A2B總線支持長電纜長度這一特性。遠程會議系統需要連接各種元件,例如麥克風、揚聲器和靜音按鈕。在實現波束成形麥克風解決方案時,遠程會議系統還可以利用A2B技術提供的超低確定性延遲特性。所涉及的麥克風數量、可用的處理能力和系統中的延遲都會影響波束成形實現的有效性。A2B技術提供同步數據交換,保證最大延遲低於50 µs。A2B總線提供的GPIO支持也可用於遠程會議系統中,用於傳送任何輔助信號,例如靜音控制按鈕、呼叫中或靜音狀態指示器。 圖2.利用A2B實現邊緣連接 實踐證明,A2B技術在汽車環境中具備可靠的EMI/EMC兼容性,對於那些需要在具有挑戰性的EMC環境中安全傳輸音頻和非關鍵數據的應用來説,這是一個非常有吸引力的技術選項。A2B總線符合嚴格的汽車EMC標準,包括排放、抗干擾性和ESD要求等,非常適合航空電子和航空航天應用。可以通過與基本設計準則保持一致,並遵循參考設計,來確保系統設計符合規相關標準要求。 這種參考設計是生態系統的重要組成,也是幫助客户簡化和加快設計過程的必要技術支持。ADI公司和多家第三方合作伙伴的硬件參考設計都支持A2B技術。其他傳統生態系統要素還包括樣片、文檔和評估套件的可用性。此外,A2B生態系統還包括其他三大要素:軟件、設計工具和第三方設計合作伙伴。 圖4.A2B評估系統樣片 除了前面提到的參考軟件堆棧架構,A2B技術也受ADI備受行業讚譽的開發工具SigmaStudio®支持。SigmaStudio是一款設計工具,可以通過拖放A2B節點和輔助器件、節點配置、誤碼率分析、帶寬計算和功率計算來支持A2B設計過程-網絡設計的各個方面。SigmaStudio獲取配置數據,並生成通用的.c和.h文件,以集成到軟件堆棧中。 圖5.SigmaStudio網絡配置工具 測試設備供應商(包括Mentor和Total Phase等)也是A2B總線生態系統的組成部分,主要提供A2B分析儀和監控器等產品。A2B分析儀可以模擬A2B網絡中的主節點或從節點,這在設計和創建A2B網絡的原型時會很有幫助。A2B監控器可作為A2B網絡上的無源節點,用於監測通過該節點的所有A2B音頻和數據,同時支持輸入和輸出音頻。這些工具可以幫助客户縮短上市時間和降低設計複雜度。它們還可以在項目發佈之前和之後加快調試和分析解決問題。A2B技術擁有多家第三方設計服務合作伙伴,他們已多次將A2B設計成功推向市場。這些合作伙伴提供硬件模塊、定製硬件和軟件設計支持等一系列服務。 技術生態系統、EMI/EMC可靠性、電纜長度支持和最低的處理成本等這些輔助因素,對於A2B總線最重要的音頻和數據傳輸功能也是有力的補充。這些綜合優勢使得A2B技術深受很多行業應用的青睞,例如運輸業、專業AV、音樂製作和表演等。 目前面向廣泛的市場應用推出了5款通用型A2B收發器,其中兩款為主器件,剩餘三款為從器件。5款通用收發器包括超集組件和子集組件,以及一款經過優化的端點從器件。支持的5款通用器件概覽如表1所示。 表1.面向廣泛市場應用的A2B器件 A2B總線由ADI提供的一系列產品評估板提供支持,涵蓋各類A2B器件。第三方設計服務團隊提供的其他A2B板進一步實施補充。 表2.面向廣泛市場應用的A2B評估板

    時間:2020-11-13 關鍵詞: a2b 應用 總線

  •  ADI:汽車座艙電子將帶來的新增長

    ADI:汽車座艙電子將帶來的新增長

      自亨利·福特在1908年推出第一輛T型車,汽車已經走過了一百多年的歷程。從最簡單的代步工具,到現在的各種自動化設備,車載娛樂設備齊全。汽車變得越來越先進,且被賦予了越來越多的功能。這一切都來自於整車廠家、系統集成商和半導體中通快遞香港查詢的共同努力。日益增長的汽車電子市場吸引着眾多中通快遞香港查詢的關注,ADI就是其中的一個代表。   作為知名的半導體模擬器件中通快遞香港查詢,ADI憑藉領先的數據轉換和信號處理技術,一直在通信基礎設施、工業自動化、工業儀表、汽車電子以及醫療保健等領域的研發與投入。尤其是在汽車電子領域,更是取得了特別優越的成績。 ADI在汽車座艙電子方面的主要投資領域   根據ADI的財務數據顯示,其汽車電子在2014年的收入高達5.25億美金,佔其年度總收入的18%,較去年增長8%。指望接下來的幾年,汽車智能化的發展,全球汽車市場的復甦。車載電子的收入將會穩步上升,尤其是在車載娛樂系統方面,有巨大的發展潛力。而這正式ADI所專注的一個領域。   多方面推動下的汽車座艙電子新變化 ADI公司汽車電子事業部座艙電子業務總經理Vlad Bulavsky   根據ADI公司汽車電子事業部座艙電子業務總經理Vlad Bulavsky觀點,汽車座艙電子將會迎來一波不同於以往的發展。   按照他的説法,不同於以往汽車座艙電子只是關注傳統音視頻娛樂和導航,現在的汽車座艙電子在創新的消費電子、通信技術、醫療電子、無人駕駛和物聯網的共同推動下,會引發以下不同的發展趨勢。   譬如以往的汽車電子技術是由零部件中通快遞香港查詢確定,也就是説汽車中通快遞香港查詢需要知道零部件中通快遞香港查詢有什麼技術,才能確定把什麼技術應用到汽車上,但現在的新趨勢是車廠根據自身的需求推動一級或者二級供應商來提供技術和方案,此其一。   再者,跟以往的研發方向不一樣,半導體中通快遞香港查詢除了與零部件中通快遞香港查詢交流外,還會與車廠探討,確認其需要的方案,通過這樣規劃其產品的研發方向。   為了應對這種發展趨勢,ADI也制定了其汽車座艙電子的發展策略。除了關注汽車音視頻的處理外,ADI還會對汽車音視頻連接、艙內傳感、車載通信等領域加大投資,打造符合現代化汽車座艙需求的產品。   ADI豐富的汽車座艙電子產品線   在經過了多年的投入,ADI在汽車電子,尤其是座艙電子領域推出了相當多極具競爭力的產品,其中在音視頻方面的產品最為耀眼。   1、 豐富的音頻解決方案 ADI豐富的音頻解決方案   在文章開頭,我們提到ADI賴於生存的技術中,有一部分是來自於其數字信號處理。這也是ADI在汽車電子中的一系列處理器的根本。其SigmaDSP系列是代表性的DSP處理器產品。作為完全可編程的單芯片音頻DSP,SigmaDSP®處理器可以通過SigmaStudio圖形開發工具輕鬆地進行配置和音效調節,堪稱汽車和便攜式音頻產品的理想之選。部分SigmaDSP芯片還包含了採樣速率轉換器、ADC、DAC。 ADI全系列的SigmaDSP   “其代表產品有Sigma300、Sigma200和Sigma100,主要是面向入門級的市場”。Vlad Bulavsky説道。   SHARC®系列在浮點DSP市場佔據主導地位。不但擁有出色的內核和存儲器性能以及優異的I/O吞吐能力,SHARC處理器將浮點處理性能帶給動態範圍至關重要的應用,性價比高達319 MFLOPS/美元。新推出的面向中高端市場的Griffin系列集成了低功耗SHARC 內核和ARM Cortex-A5內核,把音頻處理能力和系統接口能力提升到了新的高度。   除了這些音頻處理器,ADI還發布了全新的汽車音頻總線A2B,為汽車音頻連接提供一個全新的解決方案。 A2B音頻總線接口介紹 A2B總線和傳統音頻實施方案的比較   據Vlad Bulavsky介紹,ADI A²B 數字音頻總線技術能夠為汽車提供高保真度、實時的音頻傳輸,同時顯著減輕現有電纜線束的重量(在主要應用中減輕75%以上),從而提高汽車燃油效率。 A2B產品對比   該總線具有以下優勢和特點:   其帶寬高達50Mbps,能夠實現單對導線上傳輸數據、控制、電源信息,能夠執行單主機、支持多達32路上下行音頻通道、能夠支持菊花鏈,處理器零開銷,還可以通過SigmaStudio圖形設計環境實現完全配置,能夠輕鬆進行系統級故障檢測與糾正,降低產品上市時間。   AD2410收發器是該系列產品中首款採用 A2B新技術的器件。與現有的數字總線架構不同,AD2410的系統延遲是固定的,保持在兩個音頻採樣點之內,與節點數無關,因此,特別適用於有源噪聲消除、車內通信、麥克風波束形成等應用。 除了能夠降低佈線複雜度,AD2410還可向所有從機節點提供幻想電源,這樣便無需使用本地電源,從而降低音頻系統eBOM成本。 A2B的優勢體現   2、 視頻解決方案也是優勢所在 豐富的視頻產品線   從2012年到現在,汽車座艙內的顯示屏分辨率從最初的VGA發展到720p或更高,Vlad Bulavsky認為到2016年其分辨率會到1080P的水平,而這個數字到2020年會達到4K,所引起的帶寬需求也從2012年的1.3Gbit/S發展到2020年的14Gbit/s,如何打造符合這種高分辨率和高帶寬需求的汽車座艙視頻產品,也是ADI關注的另一個重點。   Vlad Bulavsky表示,ADI公司提供了一系列多格式視頻轉換器IC,可用於數字顯示中對SDTV、EDTV、HDTV和PC-RGB信號進行數字處理和轉換,這些產品被廣泛應用到汽車電子領域。而ADI在這些方面的投入也是持之以恆的。   從享譽車載市場的ADV718X系列視頻解碼器,到日漸興起的HDMI/MHL/MIPI等標準和接口的視頻傳輸,ADI都有着相應的芯片,而且均受到了市場的廣泛好評。   在問到針對座艙電子未來的發展,ADI會在哪方面會有投入的時候。   Vlad Bulavsky回答説:“ADI未來會聚焦在艙內先進傳感、高端信號處理、車間通信等汽車新技術方面的研發和投入”。其最終目標是為大家帶來舒適、安全的駕車體驗。

    時間:2020-08-28 關鍵詞: adi ad2410 a2b

  • A2B方案給汽車音頻鏈路瘦身

    隨着汽車音頻鏈路中的節點數的提高,傳統音頻鏈路連接方式會給汽車帶來增重、佈線難、電磁兼容不達標等問題。ADI推出的A2B是一種僅需要使用一組非屏蔽雙絞線就可以雙向傳輸32個通道音頻數據的新型汽車數字音頻總線,同時也具有幻象供電、遠距離故障診斷等特性,因此可以解決多音頻節點下的增重、佈線難、電磁兼容不容易達標等傳統汽車音頻總線所面臨問題。本文通過比較傳統音頻鏈路連接方式和A2B音頻鏈路連接方式的區別,介紹了A2B的主要特性,提供了使用A2B的汽車音頻鏈路系統連接方案,並且詳細介紹了在汽車音頻鏈路系統中,如何使用A2B來實現遠距離故障診斷。

    時間:2020-08-25 關鍵詞: 汽車音頻 a2b

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