Аудиосистемы и усилители премиум-класса

The Automotive Audio Bus (A²B^®) provides a multichannel, I²S/TDM link over distances of up to 15 m between nodes. It embeds bidirectional synchronous pulse-code modulated (PCM) data (for example, digital audio), clock, and synchronization signals onto a single differential wire pair. A²B supports a direct point-to-point connection and allows multiple, daisy-chained nodes at different locations to contribute and/or consume time division multiplexed channel content.

A²B is a single-master, multiple-slave system where the transceiver at the host controller is the master. The master transceiver generates clock, synchronization, and framing for all slave nodes and is programmable over a control bus (I²C) for configuration and read back. An extension of this control bus is embedded in the A²B data stream, which enables direct access to registers and status information on slave transceivers, as well as providing I²C to I²C communication over distance.

The transceiver can connect directly to general-purpose digital signal processors (DSPs), field-programmable gate arrays (FPGAs), application specific integrated circuits (ASICs), microphones, analog-to-digital converters (ADCs), digital-to-analog converters (DACs), and codecs through a multichannel I²S/TDM interface. It also provides a PDM interface for direct connection of up to four PDM digital microphones.

Finally, the transceiver also supports an A²B bus powering feature, where the master node supplies voltage and current to the slave nodes over the same daisy-chained, twisted pair wire cable as used for the communication link, thus eliminating the need for a power supply on bus-powered slave nodes.

The Automotive Audio Bus (A²B^®) provides a multichannel, I²S/TDM link over distances of up to 15 m between nodes. It embeds bidirectional synchronous pulse-code modulated (PCM) data (for example, digital audio), clock, and synchronization signals onto a single differential wire pair. A²B supports a direct point-to-point connection and allows multiple, daisy-chained nodes at different locations to contribute and/or consume time division multiplexed channel content.

A²B is a single-master, multiple-slave system where the transceiver at the host controller is the master. The master transceiver generates clock, synchronization, and framing for all slave nodes and is programmable over a control bus (I²C) for configuration and read back. An extension of this control bus is embedded in the A²B data stream, which enables direct access to registers and status information on slave transceivers, as well as providing I²C to I²C communication over distance.

The transceiver can connect directly to general-purpose digital signal processors (DSPs), field-programmable gate arrays (FPGAs), application specific integrated circuits (ASICs), microphones, analog-to-digital converters (ADCs), digital-to-analog converters (DACs), and codecs through a multichannel I²S/TDM interface. It also provides a PDM interface for direct connection of up to four PDM digital microphones.

Finally, the transceiver also supports an A²B bus powering feature, where the master node supplies voltage and current to the slave nodes over the same daisy-chained, twisted pair wire cable as used for the communication link, thus eliminating the need for a power supply on bus-powered slave nodes.

The Automotive Audio Bus (A²B^®) provides a multichannel, I²S/TDM link over distances of up to 15 m between nodes. It embeds bidirectional synchronous pulse-code modulated (PCM) data (for example, digital audio), clock, and synchronization signals onto a single differential wire pair. A²B supports a direct point-to-point connection and allows multiple, daisy-chained nodes at different locations to contribute and/or consume time division multiplexed channel content.

A²B is a single-master, multiple-slave system where the transceiver at the host controller is the master. The master transceiver generates clock, synchronization, and framing for all slave nodes and is programmable over a control bus (I²C) for configuration and read back. An extension of this control bus is embedded in the A²B data stream, which enables direct access to registers and status information on slave transceivers, as well as providing I²C to I²C communication over distance.

The transceiver can connect directly to general-purpose digital signal processors (DSPs), field-programmable gate arrays (FPGAs), application specific integrated circuits (ASICs), microphones, analog-to-digital converters (ADCs), digital-to-analog converters (DACs), and codecs through a multichannel I²S/TDM interface. It also provides a PDM interface for direct connection of up to four PDM digital microphones.

Finally, the transceiver also supports an A²B bus powering feature, where the master node supplies voltage and current to the slave nodes over the same daisy-chained, twisted pair wire cable as used for the communication link, thus eliminating the need for a power supply on bus-powered slave nodes.

Процессор ADSP-SC573 — это представитель семейства продуктов SHARC^®. Он построен на базе двух ядер SHARC+ и ядра ARM^® Cortex^®-A5. Ядра цифровых сигнальных процессоров основаны на разработанной компанией Analog Devices супергарвардской архитектуре (Super Harvard Architecture, SHARC), поддерживающей операции в режиме SIMD (одна команда – много данных, single-instruction, multiple data). Эти 32-/40-/64-разрядные процессоры, оптимизированные для обеспечения высокой производительности в задачах обработки данных с плавающей точкой и в аудиосистемах, содержат большой объем статической оперативной памяти, множество внутренних шин, которые предотвращают возникновение узких мест при вводе/выводе данных, и инновационные цифровые аудиоинтерфейсы (DAI).  Новое ядро SHARC+ имеет набор команд, совместимый с процессорами SHARC предыдущих поколений, а также ряд усовершенствований архитектуры кэш-памяти и функцию предсказания ветвлений.

Благодаря интеграции передовых периферийных модулей и большого объема памяти, данные процессоры на базе ядер ARM Cortex-A5 и SHARC являются идеальной платформой для приложений, где требуется программная модель, близкая к процессорам RISC (reduced instruction set computing), поддержка мультимедийных данных и высокая производительность сигнальной обработки в рамках одного интегрированного корпуса. Подобные приложения могут возникать в самых различных областях, включая автомобильную промышленность, профессиональные аудиосистемы и промышленные системы, где требуется высокая производительность вычислений с плавающей точкой

ADAU1462/ADAU1466 - это испытанные на соответствие требованиям автомобильной промышленности процессоры звуковых сигналов (аудиопроцессоры) с возможностями цифровой обработки сигналов, значительно превосходящими возможности продуктов SigmaDSP^® предыдущих поколений. Процессоры имеют одинаковую карту памяти регистров и совместимы по выводам с другом, а также с процессорами SigmaDSP ADAU1450/ADAU1451/ADAU1452. Их реструктурированная аппаратная архитектура оптимизирована для эффективной обработки звука. Процессоры поддерживают потоковую обработку (обработку отдельных отсчетов), обработку сигналов с различной тактовой частотой или блочную обработку. Графический инструмент программирования SigmaStudio™ позволяет создавать алгоритмы обработки сигналов, используя интерактивный, интуитивно понятный, и в то же время эффективный процесс проектирования. Благодаря усовершенствованной архитектуре ядра цифрового сигнального процессора (DSP) некоторые типы алгоритмов обработки звука могут исполняться, используя значительно меньшее количество команд, чем требовалось для продуктов SigmaDSP предыдущих поколений, что приводит к значительному росту эффективности кода.

32-разрядное ядро DSP с напряжением питания 1.2 В способно работать на частотах до 294.912 МГц и выполнять до 6144 команд на отсчет в режиме SIMD (одна команда-много данных) при стандартной частоте дискретизации 48 кГц. Аппаратные средства формирования тактового сигнала, включая конфигурируемую схему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), обеспечивают поддержку всех стандартных частот дискретизации аудиосигнала и позволяют генерировать до 15 сигналов с различными частотами дискретизации одновременно. Эти генераторы тактовых сигналов, интегрированные асинхронные преобразователи частоты дискретизации (asynchronous sample rate converters, ASRC) и конфигурируемая аппаратная матрица маршрутизации звуковых сигналов превращают ADAU1462/ADAU1466 в идеальные аудиохабы, которые значительно упрощают проектирование сложных аудиосистем с несколькими частотами дискретизации.

Наличие последовательных портов с широкими возможностями конфигурирования, интерфейсов I²C, SPI (serial peripheral interface), S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) и многофункциональных линий ввода/вывода позволяет ADAU1462/ADAU1466 взаимодействовать с широким спектром АЦП, ЦАП, цифровых аудиоустройств, усилителей и схем управления. Специализированные децимирующие фильтры могут использоваться для декодирования выходных сигналов до четырех микрофонов МЭМС в формате импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).

Независимые порты управления I²C/SPI, работающие в режиме ведущего и ведомого, позволяют не только программировать и управлять ADAU1462/ADAU1466 из внешнего ведущего устройства, например, микроконтроллера, но также производить непосредственное программирование и конфигурирование ведомых периферийных устройств. Работа портов в режиме ведущего и функция автоматической загрузки делают возможным создание сложных автономных систем.

Энергоэффективное ядро DSP способно исполнять программы с высокой вычислительной нагрузкой, потребляя мощность всего несколько сотен милливатт (мВт) в типичных условиях. Такое сравнительно низкое энергопотребление и малые габариты посадочного места делают ADAU1462/ADAU1466 идеальным вариантом для замещения больших, универсальных цифровых сигнальных процессоров, которые потребляют больше мощности при той же вычислительной нагрузке.

Области применения

• Обработка звука в автомобильных аудиосистемах
  • Головные устройства автомобильных аудиосистем
  • Распределенные усилители
  • Развлекательные системы для пассажиров на задних сиденьях
  • Усилители в багажник автомобиля
• Коммерческие и профессиональные устройства обработки звука

Процессор ADSP-SC584 является представителем нового семейства высокопроизводительных, энергоэффективных процессоров для обработки в реальном времени, которые обеспечивают производительность более 24 миллиардов операций с плавающей точкой в секунду, используя два усовершенствованных ядра SHARC+® и усовершенствованные ускорители операций цифровой обработки сигналов (DSP), таких как БПФ, КИХ- и БИХ-фильтрация. Процессоры семейств ADSP-SC58x и ADSP-2158x потребляют мощность менее 2 Ватт, что повышает их энергоэффективность по сравнению с процессорами SHARC предыдущих поколений более чем в 5 раз. Эта особенность позволяет получить наилучшую производительность цифровой обработки сигналов в задачах, где требования к отводу тепла ограничивают допустимую потребляемую мощность или где применение принудительного охлаждения невозможно из-за роста стоимости, либо уменьшения надежности при использовании вентиляторов. К возможным областям применения процессора относятся автомобильная промышленность, бытовая и профессиональная аудиоаппаратура, управление многоосевыми электродвигателями и системы распределения электроэнергии.

В продуктах семейства ADSP-SC58x к ядрам SHARC+ и DSP ускорителям добавлено ядро процессора ARM® Cortex-A5 с математическим сопроцессором с плавающей точкой (FPU) и расширениями команд цифровой обработки сигналов Neon®. Оно может быть использовано для выполнения дополнительных задач обработки в реальном времени и управления периферийными интерфейсными модулями, которые обеспечивают пересылку данных, требующих немедленной обработки, в аудиосистемах, промышленных контурах управления и промышленных измерительных системах.  В процессорах интегрированы интерфейсы Gigabit Ethernet, USB High-Speed и множество других интерфейсов связи, расширяющих возможности и упрощающих проектирование систем.

Процессоры семейства ADSP-2158x предназначены для применения в задачах, где требуется только DSP сопроцессор, и содержат два ядра SHARC+, а также набор оптимизированных периферийных модулей.

Новое, улучшенное, программно совместимое ядро SHARC+ работает с повышенной частотой и пониженным энергопотреблением, а также имеет аппаратную поддержку вычислений в формате с плавающей точкой двойной точности, специальные команды управления кэшем команд/данных и ряд других новых команд. Компоненты семейств ADSP-SC58x/2158x разработаны по технологии КМОП с малыми токами утечки, обеспечивающей малую потребляемую мощность, способны работать с частотой 450 МГц при температуре до 105°C и поддерживают дальнейшее развитие в направлении повышения производительности. Интеграция на кристалле более 1.8 Мбайт быстродействующей памяти SRAM и интерфейса DDR3/2/LP помогает достичь высокой эффективности вычислений в режиме реального времени, а подсистема памяти подверглась значительному улучшению и содержит усовершенствованные блоки DMA для одновременной пересылки данных.

Учитывая растущую потребность в защите интеллектуальной собственности в программном обеспечении, процессоры поддерживают технологию ARM® TrustZone® и содержат интегрированные криптографические аппаратные ускорители. Для задач, где критическим требованием является надежность, в процессорах реализована проверка четности при обращениях к памяти и аппаратное исправление ошибок, обеспечивающие повышенную целостность данных. Высокая степень интеграции и низкое энергопотребление новых процессоров ADSP-SC58x и ADSP-2158x позволяют значительно сократить количество компонентов и занимаемое ими место на печатной плате, упростить и ускорить проектирование сложных современных систем.

Процессоры ADSP-SC58x/2158x поддерживаются удостоенным наград набором интерактивных инструментов проектирования Crosscore® Embedded Studio компании Analog Devices, помогающих оптимизировать и ускорить процесс создания программных и аппаратных средств.

Кроме того, благодаря сотрудничеству компаний Analog Devices и Micrium пользователям доступны ядра операционных систем реального времени µC/OS-II® и µC/OS-III® для процессорных ядер SHARC+ и ARM Cortex-A5, а также стеки хоста USB, устройства USB и файловой системы для ARM Cortex-A5.

Компания Analog Devices также предлагает интеграцию Linux для CrossCore Embedded Studio и пакет поддержки платформы для Linux на базе Buildroot, позволяя пользователям воспользоваться коммуникационными стеками и пакетами приложений, доступных во встраиваемой ОС Linux, при проектировании ПО ядра ARM Cortex-A5. Поддержка Linux запланирована начиная с сентября 2015 года, и чтобы запросить ее, необходимо заполнить форму запроса программного обеспечения и указать “Linux SC58x Support" (“Подержка Linux для SC58x”) в поле Additional Comments (Дополнительные комментарии).

Оценочная плата ADSP-SC584 EZ-KIT-Lite и эмуляторы ICE-1000/2000 упрощают создание, тестирование и отладку сложных приложений. Работая в связке с CrossCore Embedded Studio, эмуляторы обеспечивают поддержку всех JTAG-совместимых процессоров Analog Devices и используют технологию CoreSight™ компании ARM.

Процессор ADSP-21584 является представителем нового семейства высокопроизводительных, энергоэффективных процессоров для обработки в реальном времени, которые обеспечивают производительность более 24 миллиардов операций с плавающей точкой в секунду, используя два усовершенствованных ядра SHARC+® и усовершенствованные ускорители операций цифровой обработки сигналов (DSP), таких как БПФ, КИХ- и БИХ-фильтрация. Процессоры семейств ADSP-SC58x и ADSP-2158x потребляют мощность менее 2 Ватт, что повышает их энергоэффективность по сравнению с процессорами SHARC предыдущих поколений более чем в 5 раз. Эта особенность позволяет получить наилучшую производительность цифровой обработки сигналов в задачах, где требования к отводу тепла ограничивают допустимую потребляемую мощность или где применение принудительного охлаждения невозможно из-за роста стоимости, либо уменьшения надежности при использовании вентиляторов. К возможным областям применения процессора относятся автомобильная промышленность, бытовая и профессиональная аудиоаппаратура, управление многоосевыми электродвигателями и системы распределения электроэнергии.

Процессоры семейства ADSP-2158x предназначены для применения в задачах, где требуется только DSP сопроцессор, и содержат два ядра SHARC+, а также набор оптимизированных периферийных модулей.

Новое, улучшенное, программно совместимое ядро SHARC+ работает с повышенной частотой и пониженным энергопотреблением, а также имеет аппаратную поддержку вычислений в формате с плавающей точкой двойной точности, специальные команды управления кэшем команд/данных и ряд других новых команд. Компоненты семейств ADSP-SC58x/2158x разработаны по технологии КМОП с малыми токами утечки, обеспечивающей малую потребляемую мощность, способны работать с частотой 450 МГц при температуре до 105°C и поддерживают дальнейшее развитие в направлении повышения производительности. Интеграция на кристалле более 1.5 Мбайт быстродействующей памяти SRAM и интерфейса DDR3/2/LP помогает достичь высокой эффективности вычислений в режиме реального времени, а подсистема памяти подверглась значительному улучшению и содержит усовершенствованные блоки DMA для одновременной пересылки данных.

Учитывая растущую потребность в защите интеллектуальной собственности в программном обеспечении, процессоры поддерживают технологию ARM® TrustZone® и содержат интегрированные криптографические аппаратные ускорители. Для задач, где критическим требованием является надежность, в процессорах реализована проверка четности при обращениях к памяти и аппаратное исправление ошибок, обеспечивающие повышенную целостность данных. Высокая степень интеграции и низкое энергопотребление новых процессоров ADSP-SC58x и ADSP-2158x позволяют значительно сократить количество компонентов и занимаемое ими место на печатной плате, упростить и ускорить проектирование сложных современных систем.

Процессоры ADSP-SC58x/2158x поддерживаются удостоенным наград набором интерактивных инструментов проектирования Crosscore® Embedded Studio компании Analog Devices, помогающих оптимизировать и ускорить процесс создания программных и аппаратных средств.

Кроме того, благодаря сотрудничеству компаний Analog Devices и Micrium пользователям доступны ядра операционных систем реального времени µC/OS-II® и µC/OS-III® для процессорных ядер SHARC+.

Совместимая оценочная плата ADSP-SC584 EZ-KIT-Lite и эмуляторы ICE-1000/2000 упрощают создание, тестирование и отладку сложных приложений. Работая в связке с CrossCore Embedded Studio, эмуляторы обеспечивают поддержку всех JTAG-совместимых процессоров Analog Devices и используют технологию CoreSight™ компании ARM.

Процессоры ADSP-SC57x/2157x являются представителями семейства процессоров SHARC^®. Процессоры ADSP-SC57x включают в себя ядра SHARC+^® и ARM^® Cortex^®-A5. Ядра цифровых сигнальных процессоров основаны на разработанной компанией Analog Devices супергарвардской архитектуре (Super Harvard Architecture, SHARC), поддерживающей операции в режиме SIMD (одна команда – много данных, single-instruction, multiple data). Эти 32-/40-/64-разрядные процессоры, оптимизированные для обеспечения высокой производительности в задачах обработки данных с плавающей точкой и в аудиосистемах, содержат большой объем статической оперативной памяти, множество внутренних шин, которые предотвращают возникновение узких мест при вводе/выводе данных, и инновационные цифровые аудиоинтерфейсы (DAI). Новое ядро SHARC+ имеет набор команд, совместимый с процессорами SHARC предыдущих поколений, а также ряд усовершенствований архитектуры кэш-памяти и функцию предсказания ветвлений.

Благодаря интеграции передовых периферийных модулей и большого объема памяти, данные процессоры на базе ядер ARM Cortex-A5 и SHARC являются идеальной платформой для приложений, где требуется программная модель, близкая к процессорам RISC (reduced instruction set computing), поддержка мультимедийных данных и высокая производительность сигнальной обработки в рамках одного интегрированного корпуса. Подобные приложения могут возникать в самых различных областях, включая автомобильную промышленность, профессиональные аудиосистемы и промышленные системы, где требуется высокая производительность вычислений с плавающей точкой.

Графический инструмент проектирования SigmaStudio™ - это программное обеспечение для программирования и настройки аудиопроцессоров SigmaDSP®. В процессе проектирования в нем пользователь соединяет между собой знакомые блоки звуковой обработки сигналов, как в схемотехническом редакторе, а компилятор генерирует из них программу для цифрового сигнального процессора, а также необходимый управляющий код для настройки и регулировки параметров. Этот инструмент позволяет инженерам, не имеющим опыта написания программ для цифровых сигнальных процессоров, легко реализовывать функции цифровой обработки сигналов в своих проектах, и в то же время его эффективность способна удовлетворить запросы опытных разработчиков. Программное обеспечение SigmaStudio поддерживает работу с оценочными платами, выпускаемыми компанией Analog Devices, и пользовательскими проектами, обеспечивая полнофункциональное внутрисхемное управление микросхемой в режиме реального времени.

SigmaStudio включает в свой состав обширную библиотеку алгоритмов обработки звуковых сигналов, таких как фильтрация, микширование и динамическая обработка, а также базовые низкоуровневые функции цифровой обработки сигналов и блоки управления. В стандартные библиотеки входят такие продвинутые алгоритмы обработки сигналов, как расширение базы при стереофонической записи звука и обнаружение шума ветра. Библиотека алгоритмов SigmaStudio может быть расширена путем добавления дополнительных подключаемых алгоритмов, поставляемых компанией Analog Devices и ее партнерами.

Помимо возможностей графического проектирования алгоритмов цифровой обработки сигналов программное обеспечение SigmaStudio также обладает дополнительными возможностями, позволяющими сократить время от задумки концепции до выпуска продукта на рынок. Этот программный продукт включает в себя инструменты для интуитивно понятной настройки регистров управления, расчета таблиц коэффициентов фильтров, визуализации амплитудной и фазовой характеристик фильтров, генерации заголовочных файлов для программ на языке C, а также автоматизации последовательностей управления, что упрощает переход от SigmaStudio к реализациям программ на используемом вами микроконтроллере