基于數(shù)字信號處理器的新一代車載娛樂系統(tǒng)解決方案

1. 引言

　　車載娛樂系統(tǒng)中的技術(shù)發(fā)展趨勢正在變得日益復(fù)雜。通過銅纜發(fā)送音頻數(shù)據(jù)的簡單音頻系統(tǒng)已經(jīng)成為過去。為了滿足多通道音頻處理和分布式視頻的要求，復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)處理變得越來越流行。特別是與數(shù)字傳輸內(nèi)容保護(DTCP)加密和解密方法相關(guān)的媒體定向系統(tǒng)傳輸（MOST）光網(wǎng)絡(luò)正在被許多高擋和中擋汽車采用。這種趨勢以及車載音頻系統(tǒng)通常必須以變化的采樣頻率適應(yīng)多種輸入源（調(diào)幅和調(diào)頻、CD、DVD驅(qū)動、蜂窩電話、導(dǎo)航系統(tǒng)輸入）這個事實給DSP供應(yīng)商增加了壓力，要求他們提供改進性能和提高集成度的處理器。

2. 通用基于MOST總線的車載高端娛樂系統(tǒng)

　　MOST總線專門用于滿足要求嚴格的車載環(huán)境的要求。這種新的基于光纖的網(wǎng)絡(luò)能夠支持24.8 Mbps的數(shù)據(jù)，與以前的銅纜相比具有減輕重量和減小電磁干擾（EMI）的附加優(yōu)勢。

　　DSP Amplifier＝DSP放大器

　　Driver Information Display＝驅(qū)動器信息顯示器

　　Head Unit＝磁頭驅(qū)動機構(gòu)

　　MOST? BUS ＝MOST?總線

　　Rear Video Display＝背投顯示器

　　Rear View Acquisition＝背投瀏覽采集

　　Camer＝照相機

　　Navigation System＝導(dǎo)航系統(tǒng)

圖1：基于MOST總線的典型車載高端娛樂系統(tǒng)

　　MOST總線基于環(huán)形拓撲，從而允許共享多個發(fā)送和接收器的數(shù)據(jù)。MOST總線主控器（通常位于磁頭驅(qū)動機構(gòu)）有助于數(shù)據(jù)采集，所以該網(wǎng)絡(luò)可支持多個主機，在一個網(wǎng)絡(luò)上最多高達64臺主機。為了確保數(shù)據(jù)安全，總線主控器在上電時將查詢總線上的每一臺從屬設(shè)備并且完成自動密鑰交換（AKE）。如果從屬設(shè)備有一個有效的總線密鑰，那么允許它使用預(yù)定的協(xié)議發(fā)送和接收MOST總線上的數(shù)據(jù)。

　　MOST傳輸協(xié)議由分成幀的數(shù)據(jù)塊組成。每一幀包含流數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。流數(shù)據(jù)與MOST時鐘同步并且不斷地在網(wǎng)絡(luò)中環(huán)繞。分組數(shù)據(jù)與MOST時鐘異步，根據(jù)需要產(chǎn)生，其中一個例子就是來自無線個人數(shù)字助理（PDA）設(shè)備的e-mail。幀中分配給流數(shù)據(jù)和分組數(shù)據(jù)之間的帶寬是可變的以滿足規(guī)定時間對系統(tǒng)的需求，并且其控制字包含數(shù)據(jù)類型、在哪里找到幀中的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)大小等流信息。可每隔多幀分配控制信息，并且應(yīng)該在接收設(shè)備中重新產(chǎn)生。

3. 在基于MOST總線車載娛樂系統(tǒng)中的音頻處理

　　DVD Player＝DVD播放器

　　HeadUnit＝磁頭驅(qū)動機構(gòu)

　　Amplifier＝放大器

　　Navigation System Announcement＝導(dǎo)航系統(tǒng)通知

圖2：基于MOST總線的車載音頻娛樂系統(tǒng)原理圖

　　圖2示出一個簡單的基于MOST總線的車載音頻娛樂系統(tǒng)。來自DVD播放器音頻源內(nèi)容，例如PCM，AC3 DTS通過SPDIF鏈路傳送到磁頭驅(qū)動機構(gòu)。SPDIF鏈路將以音頻源的采樣頻率（FS_in1）工作，例如對于CD音頻為44.1 KHz，對于AC3和DTS等DVD視頻內(nèi)容為48 KHz。當(dāng)要將編碼的音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上時，在傳輸之前必須對傳輸內(nèi)容進行加密以阻止盜版復(fù)制。通常對于車載系統(tǒng)可選的加密機制是DTCP，該機制將在下面介紹。

　　ADI公司的BlackFin處理器體系結(jié)構(gòu)非常適合于這種功能，因為它具有豐富的外圍設(shè)備和優(yōu)化的指令集，從而能使它完成類似微控制器（MCU）的工作以及傳統(tǒng)數(shù)字信號處理器(DSP)的工作。同時，導(dǎo)航系統(tǒng)通知也必須通過MOST總線傳輸?shù)椒糯笃饕栽试S驅(qū)動器在驅(qū)動時能夠接收到指令。這些基于PCM的信號通常根據(jù)12.24 KHz立體聲，我們稱之為FS_in2。