下一代車載信息娛樂系統(tǒng)
加入技術交流群
 |
圖5：定點和浮點處理器的SNR值 |
其它音頻專用外設包括6個串行端口，并且支持TDM和I2S，以及集成的SPDIF Tx/Rx端口以便直接與數字音頻源連接。
ADSP-21365 SHARC DSP也包括一個基于DTCP M6密碼引擎(與DTLA兼容)的硬件。外設具有兩個專用的DMA總線，在不需要內核干涉的條件下，允許高速傳輸到M6或者從M6傳輸，并且具有對加密和解密的本地支持。ADSP-21365實現了完成DTCP兼容系統(tǒng)的簡單設計途徑。密碼引擎支持密鑰動態(tài)更新的功能，用戶可以使用內置定時器設置密鑰更新和改變的間隔周期，以增加在網絡上的安全性。
音頻處理包括FIR和IIR濾波器的密集使用。在遞歸運算中，由于信號的數字表示產生的量化誤差可能會引起音頻質量的下降。高端音頻處理器，例如ADI公司的SHARC處理器，使用浮點表示音頻信號以減少這種誤差。
 |
圖6：浮點和定點處理器的動態(tài)范圍比較 |
家庭影院音頻處理器的另一個重要特性就是動態(tài)范圍。動態(tài)范圍定義為在音頻處理器能夠沒有下溢或溢出條件下再現音頻信號幅度的最小值和最大值的比值。同樣的，浮點處理器遠遠超越了定點處理器所能實現的動態(tài)范圍。
隨著預解碼器算法和后解碼器算法的復雜度日益增加，實現家庭影院體驗需要的MIPS數或執(zhí)行周期數也始終在增加。為了解決這些問題，最顯然的方法就是增加信號處理器的時鐘頻率。
由于硅工藝的限制，這種方法實現起來有很多障礙，因此信號處理器供應商通過改進處理器架構來解決這個問題。一些信號處理器供應商已經采用MIMD架構，即在一個時鐘周期內執(zhí)行多條指令同時完成多個數據移動。該架構需要更多的存儲器，因此直接影響到芯片的成本。SHARC處理器架構采用SIMD的創(chuàng)新方法，可采用相同的指令隱含地完成第二個平行的算術單元，因此使得代碼更緊湊從而可以降低完成這些算法所需的MIPS數。鑒于這種SIMD架構，音頻信號處理器無需額外的處理開銷可并行地處理立體聲信號。SHARC內核基于完全互鎖的5階代碼流水線，這意味著程序員無需擔心數據什么時候可用即可隨時寫入代碼。算法流水線優(yōu)化為1個時鐘周期，這意味著計算結果在下一個周期立即提供以便進一步計算。
由于ADSP-21365 SHARC處理器提供車載音頻專用外設和基于32b浮點內核的SIMD，所以它能使音頻系統(tǒng)達到新的性能水平。
使用Visual Audio定制音頻后處理設計
過去，DSP用戶面臨的挑戰(zhàn)就是最佳利用處理器時鐘周期和有效利用存儲器的軟件開發(fā)。采用匯編語言手動編碼音頻信號處理算法這種長期使用的方法已經越來越不可行，特別是這種方法需要將大部分的精力放在創(chuàng)建標準的“項目清單”或“me-too”功能，而不是集中精力通過增加產品差異化價值。因此，需要一種開發(fā)音頻軟件的改進方法。
為了滿足這種需求，ADI公司開發(fā)出一種Visual Audio圖形環(huán)境以幫助設計和開發(fā)使用SHARC處理器系列的音頻系統(tǒng)。Visual Audio為音頻系統(tǒng)開發(fā)工程師提供了大部分的軟件模塊，以及直觀的圖形用戶截面，以便設計、開發(fā)、調試和測試音頻系統(tǒng)，如圖6所示。
 |
圖7：Visual Audio圖形接口顯示屏示例 |
Visual Audio工具允許設計工程師使用直觀的圖形工具集中精力開發(fā)定制后處理模塊，該圖形工具和強大的SHARC架構以及內置ROM解碼器功能結合在一起，從而允許快速、簡化系統(tǒng)開發(fā)和產品配置。
評論