超低延时数字音频远距离传输方案 —— AD2428W

骏龙科技 Terry Yuan

ADI数字音频传输方案产生的背景

面对用户日益增长的复杂需求，汽车厂商开发了更多的ECU平台，以提高用户的体验。但是伴随着这些电子系统的增加，随之而来的是电子系统之间的连接缆线和成本的增加，汽车燃油效率的降低。所以整车减重的重要性不言而喻。对于汽车音频，传统的汽车厂商一般都是通过单根模拟缆线和以太网去布置车载的音频传输。由于这两者都有局限性，所以目前迫切需要一种数字音频传输方案，于是ADI的数字音频传输方案就应运而生。

图1 车载音频系统

什么是A2B

A2B是一种数字音频传输方案，在音频输出输入端只需要输出I2S、TDM等这些数字音频格式的音频到A2B芯片，就能够直接传输到对端，继而对端的A2B接收器便可以实现解码输出。此方案能避免我们进行本地数模转化和远端模数转化的过程，从而减少音频损失。在AD、DA的转化过程中，不管位数，采样率做得多高，都会产生一定的音频损失。

A2B的优势

• 采用屏蔽双绞线作为线束，减轻重量75%以上（消费级可以不用屏蔽线）
• 单点传输距离在15M，总缆线在40M
• 50MIPS速率，上下行能各支持到32个通道
• 延时固定，约为2个传输周期（50μs）左右
• 有专用的数字麦克风接口
• A2B可以在不需要用到ECU的本地电源，提供功率不超过300ma的电流到从机上

图2 A2B连接实物图

A2B的硬件框架

A2B采用级联型硬件架构，基于芯片的接收器和发射器构件，通过连接AN，AP，BN，BP达到一个级联效果。我们可以通过前端的一个master，去拓展下游您所需要的麦克风板、功放板等等。

完整的系统框架如下图（图3）所示：

图3 系统框架例程

A2B内部构建块，包括PLL、数字音频接口、I2C接口、VREG、以及AB端的接收器与编解码器：

图4 芯片内部构件

A2B的开发流程

首先最好能够有一套DEMO平台搭起来，方便我们进行问题定位。目前需求载体的主要有三个方面，一个是Master主机部分，一个是麦克风从机，还有一个是功放从机。推荐连接顺序为：EVAL-AD2428WD1BZ -> EVAL-AD2428WB1BZ -> EVAL-AD2428WC1BZ，待客户完成自主板设计后，通过替换测试看看是否能正常运行。(假如对硬件原理设计比较熟悉，可以跳过。)

板子的首节点还有尾节点，A端和B端实际上只需要用上一端。设计硬件重点关注在VSSN、SENSE、SWP、和AB端外围的设计，在电源和地正常的条件下，四个地方能够直接影响通讯是否正常。

软件平台目前的开发方式用的是SigmaStudio。需要下载A2B的相关插件，安装好后，就能够直接选择构件进行搭建了。我们需要做的是，把任务框图搭出来，然后分别对每一个进行配置选择。如果使用SigmaDSP，可以直接通过USBI进行调试，如果用的是其他平台，同时支持C开发，可以通过导出配置进行堆栈移植。一种是通过I2C_command_list形式，写入数据引导系统正常运行，还有一种是通过植入底层的驱动C文件。建议先在安装目录文档中，获取一份DEMO驱动库去更改，然后直接配置进去。

系统如果能够正常运行的话，就可以拓展其他包括中断、从器件控制等等一些功能，同时汽车上的话，也需要优化EMI和EMC的相关问题，在PCB layout 上也要做一些相应的措施。

总结

A2B在一个整体系统里面可以拆分到三环去做，这有利于适配其他家不同的主机、麦克风板、功放板等等，大大节省了开发时间。但是A2B系统的软件和硬件设计整体上还是偏复杂，特别是在硬件的原理设计和Layout以及软件的堆栈SDK配置上，本文难以涵盖所有细节

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