A的A到Z2B應用

縱觀其歷史，有許多汽車行業(yè)利用來自相鄰和互補市場的技術(shù)轉(zhuǎn)讓的例子;工業(yè)、消費和醫(yī)療保健等等。從汽車大規(guī)模生產(chǎn)的革命到采礦業(yè)引入輸送系統(tǒng)，再到自30多年前電子控制單元（ECU）首次利用微控制器功能以來一直在快速發(fā)展的處理能力的利用，汽車行業(yè)借用和受益于技術(shù)轉(zhuǎn)讓的例子太多了，無法一一列舉。現(xiàn)在，汽車行業(yè)正在通過分享一項有望簡化各種應用中音頻分配挑戰(zhàn)的技術(shù)來回報這一青睞。

該 A2B總線是一種高帶寬、雙向數(shù)字總線，最初旨在解決汽車應用中的音頻分配挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的汽車音頻網(wǎng)絡(luò)通常涉及多個點對點模擬連接。一個?2B 技術(shù)解決了點對點模擬連接面臨的許多挑戰(zhàn)——電纜重量、電纜成本、布線困難以及多個連接的可靠性。它有助于傳輸完全同步的音頻數(shù)據(jù)（I2S/TDM/PDM） 和控制數(shù)據(jù) （I2C） 通過非屏蔽雙絞線 （UTP） 電纜和連接器基礎(chǔ)設(shè)施在整個分布式多節(jié)點音頻系統(tǒng)中。總線在上行和下行方向上最多支持 32 個音頻通道，總帶寬為 50 Mbps。一個2B 技術(shù)可以支持點對點、菊花鏈和分支網(wǎng)絡(luò)拓撲。

每個網(wǎng)絡(luò)都由一個主節(jié)點和最多 10 個從節(jié)點組成。主節(jié)點包含一個2連接到主機處理器的 B 收發(fā)器，可以發(fā)送音頻、控制數(shù)據(jù)和 I2C 數(shù)據(jù)到 A 上2B巴士。從節(jié)點的復雜程度各不相同，從具有高處理能力的高級放大器到總線供電的麥克風節(jié)點，包含2B 收發(fā)器，可連接到各種設(shè)備，如麥克風、數(shù)字信號處理器 （DSP）、揚聲器、傳感器（例如加速度計）或 D 類放大器。主從收發(fā)器器件支持各種附加功能，例如支持時分復用 （TDM） 和脈沖密度調(diào)制 （PDM） 麥克風輸入。A 的簡化導數(shù)2B 收發(fā)器具有多種功能級別，例如端點從站（不支持 TDM）、簡化的主站（減少電纜長度支持，支持更少的從站）和簡化的端點從站（減少電纜長度支持，減少 PDM 輸入）。

最初是專為汽車應用提供的限量發(fā)布產(chǎn)品線，A2B技術(shù)于2019年全面投放廣闊市場，為大量應用打開了大門。

其中 A 的用例2B總線已被證明在汽車行業(yè)的成功與運輸行業(yè)的許多用例密切相關(guān)，其中A2B總線以前不可用。運輸業(yè)的一個部門，建筑和農(nóng)業(yè)設(shè)備，正在經(jīng)歷快速的技術(shù)發(fā)展。這些機器是其操作員的工作環(huán)境，這意味著免提電話、集成多個麥克風以促進波束成形、緊急呼叫系統(tǒng)和降噪等功能將機器轉(zhuǎn)變?yōu)楦踩?、更舒適和互聯(lián)的工作環(huán)境。

圖1.示例 A2B 體系結(jié)構(gòu)。

用于非公路工業(yè)和多功能車的Fritzmeier駕駛室系統(tǒng)，采用Antretter&Huber的SMARTCOM系統(tǒng)，利用了A的可擴展性。2B技術(shù)。SMARTCOM 系統(tǒng)具有麥克風、有源揚聲器和 FM/DAB 智能無線電模塊，旨在簡化第三方模塊的集成。A的主要特點2SMARTCOM 系統(tǒng)利用的 B 總線包括集成多達 10 個連接到主節(jié)點的從節(jié)點的范圍，以及對雙向音頻流量的支持。

支持載人車輛（例如，公共汽車、飛機和火車）構(gòu)成了運輸行業(yè)的另一個重要部分，現(xiàn)在可以利用2B技術(shù)。這些車輛中分布式音頻組件的連接為 A 提供了明顯的用例2B 設(shè)備，例如使用經(jīng)濟高效且輕巧的 UTP 電纜高效連接分布式揚聲器。但是，存在更多細微的用例！一個2B 設(shè)備支持網(wǎng)絡(luò)上多達 32 個通道的下行音頻（從主節(jié)點到從節(jié)點）和上行音頻（從節(jié)點到主節(jié)點），便于在單個系統(tǒng)中分發(fā)不同音頻內(nèi)容的多個通道。此功能可以在旅游教練中用于分發(fā)各種流派的音樂或多種語言的旅游指南。

A的能力2用于遠距離傳輸非關(guān)鍵通用輸入/輸出 （GPIO） 數(shù)據(jù)的 B 總線現(xiàn)在可以在運輸行業(yè)的多個用例中使用。例如，公共汽車和長途汽車中使用的停止按鈕可以利用此A2B 功能，因為與之相關(guān)的處理開銷最小 — 一旦 A2B 鏈路在初始化期間由主節(jié)點配置，GPIO 無需任何進一步的主機干預即可運行。

在運輸行業(yè)之外，許多標準（如 AES67）利用以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 （IP） 等技術(shù)在各種距離上傳輸音頻，從家庭或小型工作室安裝到體育場或購物中心安裝。一個2B技術(shù)不是許多基于以太網(wǎng)的長距離傳輸音頻技術(shù)的直接競爭對手。相反，A2B技術(shù)可以被認為是一種補充技術(shù)，非常適合在骨干網(wǎng)絡(luò)和外圍設(shè)備（例如，麥克風，揚聲器等）之間提供邊緣連接。

例如，在體育場安裝的背景下，AES67 等以太網(wǎng)技術(shù)在整個大廳區(qū)域或套房或餐廳等本地區(qū)域之間分配音頻方面非常有效。但是，在本地區(qū)域中，A2B 技術(shù)在將以太網(wǎng)技術(shù)橋接到網(wǎng)絡(luò)邊緣方面提供了幾個明顯的好處。該 A2B 收發(fā)器具有集成的網(wǎng)絡(luò)控制器和 PHY。由 A 促進的 UTP 連接器2B 設(shè)備經(jīng)濟高效且易于組裝，A 可容納 UTP 電纜2B 類設(shè)備經(jīng)濟高效、靈活且輕便。一個2從節(jié)點處理的角度來看，B技術(shù)也得到了高度優(yōu)化，無需微控制器即可實現(xiàn)從節(jié)點。

圖2.利用2B 表示邊緣連接。

該 A2B總線從一開始就被設(shè)計為在整個網(wǎng)絡(luò)中具有最低的處理要求。在系統(tǒng)初始化期間，主站A上的收發(fā)器2B 節(jié)點必須配置 A2B 網(wǎng)絡(luò) — 由主控制器負責（可以是任何具有 I 的 IC/SoC）2C 接口）。ADI提供嵌入式C或Linux格式的網(wǎng)絡(luò)配置參考軟件堆棧。配置網(wǎng)絡(luò)后，唯一進一步的軟件開銷是為應用程序選擇的狀態(tài)檢查策略的功能。此方法導致?2B技術(shù)優(yōu)于其他需要在連接到網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點中執(zhí)行復雜堆棧的技術(shù)。

一個2B技術(shù)的最小節(jié)點處理要求，加上通過電纜供電的能力，使網(wǎng)絡(luò)非常適合需要高度簡化的從節(jié)點設(shè)計的應用。錄音棚環(huán)境中的多個應用可能會利用對具有總線電源的簡單節(jié)點設(shè)計的支持，例如對講麥克風或拾音器。將總線供電節(jié)點與本地供電節(jié)點相結(jié)合，系統(tǒng)設(shè)計人員可以創(chuàng)建復雜的演播室設(shè)計，利用 A 提供的 24 位、96 kHz 數(shù)字音頻路徑2B技術(shù)。A 支持的電纜長度2B總線是另一個可以在演播室或小型舞臺環(huán)境中使用的功能。這種靈活性可以在小型舞臺環(huán)境中用于連接混音臺、監(jiān)聽器、麥克風、均衡器或放大器等元件。

圖3.一個2B 軟件堆棧架構(gòu)。

A 支持的電纜長度2B總線也可以用于當今會議室的核心電話會議系統(tǒng)。電話會議系統(tǒng)需要連接各種元素，例如麥克風、揚聲器和靜音按鈕。電話會議系統(tǒng)還可以利用 A 提供的超低確定性延遲2實施波束成形麥克風解決方案時的 B 技術(shù)。所涉及的麥克風數(shù)量、可用的處理能力和系統(tǒng)中的延遲會影響波束成形實現(xiàn)的有效性。一個2B 技術(shù)提供同步數(shù)據(jù)交換，保證最大延遲小于 50 μs。A 的 GPIO 支持2B總線還可以在電話會議系統(tǒng)中用于傳輸任何輔助信號，例如靜音控制按鈕或通話中或靜音狀態(tài)指示器。

憑借在汽車環(huán)境中的EMI / EMC兼容性的良好記錄，A2B 技術(shù)為需要在具有挑戰(zhàn)性的 EMC 環(huán)境中可靠傳輸音頻和非關(guān)鍵數(shù)據(jù)的應用提供了極具吸引力的主張。符合嚴格的汽車EMC標準，包括輻射、抗擾度和ESD，A2B總線非常適合航空電子設(shè)備和航空航天領(lǐng)域的應用。通過保持與基本設(shè)計指南的一致性并遵循參考設(shè)計，可以實現(xiàn)兼容的系統(tǒng)設(shè)計。

此類參考設(shè)計是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是簡化和加速客戶設(shè)計流程的技術(shù)所必需的。一個2ADI公司和許多第三方合作伙伴的硬件參考設(shè)計支持B技術(shù)。其他傳統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)要素包括樣品、文件和評估工具包的可用性。除此之外，A2B生態(tài)系統(tǒng)還包括其他三個重要元素：軟件、設(shè)計工具和第三方設(shè)計合作伙伴。

圖4.樣本 A2B 評價系統(tǒng)。

除了前面提到的參考軟件棧架構(gòu)外，A2B技術(shù)還得到ADI公司業(yè)界認可的開發(fā)工具SigmaStudio的支持。SigmaStudio是一個設(shè)計工具，用于支持A的各個方面。?2B 設(shè)計導入流程 — 通過拖放 A 進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計2B節(jié)點及輔助設(shè)備、節(jié)點配置、誤碼率分析、帶寬計算、功耗計算。SigmaStudio 獲取配置數(shù)據(jù)并生成通用的 .c 和 .h 文件，以便集成到軟件堆棧中。

圖5.SigmaStudio 網(wǎng)絡(luò)配置工具。

測試設(shè)備供應商，包括Mentor，Total Phase等也是A的一部分。2B總線生態(tài)系統(tǒng)，提供A等產(chǎn)品2B 分析儀和監(jiān)視器。一個2B 分析器可以模擬 A 中的主節(jié)點或從節(jié)點2B 網(wǎng)絡(luò)。這在設(shè)計和原型化 A 時有所幫助2B 網(wǎng)絡(luò)。一個2B 監(jiān)視器充當 A 上的被動節(jié)點2B網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控所有A2B音頻和數(shù)據(jù)通過節(jié)點，同時支持音頻的輸入和輸出。這些工具有助于縮短上市時間并為客戶降低設(shè)計復雜性。它們還加快了項目發(fā)布前和發(fā)布后階段問題的調(diào)試和調(diào)查。一個2B Technology 擁有多個第三方設(shè)計服務合作伙伴，在帶來 A2B設(shè)計推向市場。這些合作伙伴提供從硬件模塊到定制硬件和軟件設(shè)計支持的一系列服務。

生態(tài)系統(tǒng)、EMI/EMC 穩(wěn)健性、電纜長度支持和最小處理開銷等因素補充了音頻和數(shù)據(jù)傳輸能力，而2B巴士最為人所知。這些因素和能力使2B 對于各種行業(yè)（運輸、專業(yè) AV 或音樂制作和表演）的應用來說，這是一個非常有吸引力的主張。

A 的五個泛型2B類收發(fā)器已發(fā)布用于廣泛的市場應用，包括兩個主器件和三個從器件。提供的五個泛型包括超集和子集部分以及優(yōu)化的端點從設(shè)備。表 1 概述了支持的五種泛型。

該 A2B總線通過ADI公司的一系列產(chǎn)品評估板提供支持，這些產(chǎn)品評估板涵蓋A的各種通用器件2B 設(shè)備。這些板由其他 A 補充2B板由第三方設(shè)計服務提供。

審核編輯：郭婷