下一代車載信息娛樂系統(tǒng)
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基于MOST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。這種新的基于光纖的網絡能夠支持24.8Mbps的數(shù)據(jù)速率，與以前的銅纜相比具有減輕重量和減小電磁干擾(EMI)的優(yōu)勢。
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(通常位于汽車音響主機處)有助于數(shù)據(jù)采集，所以該網絡可支持多個主拓撲結構，在一個網絡上最多高達64個主設備。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設備并且完成自動密鑰交換(AKE)。如果從設備有一個有效的總線密鑰，那么允許它使用預定的協(xié)議發(fā)送和接收MOST總線上的數(shù)據(jù)。
MOST傳輸協(xié)議由分割成幀的數(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絡中循環(huán)傳輸。分組數(shù)據(jù)與MOST時鐘異步，根據(jù)需要產生，其中一個例子就是來自無線個人數(shù)字助理(PDA)設備的電子郵件。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，以滿足系統(tǒng)在特定的時間需求，并且其控制字包含數(shù)據(jù)類型、在幀中什么地方可以找到數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)大小等流信息?？刂菩畔⒖梢栽诙鄠€幀中分配，并且應該在接收設備中重建。
音頻處理
圖2給出了一個簡單的基于MOST總線的車載音頻娛樂系統(tǒng)。來自DVD播放器音頻源內容，例如PCM、AC3和DTS通過SPDIF鏈路傳送到主機。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44.1kHz，對于AC3和DTS等DVD視頻內容為48KHz。當要將編碼的音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W絡上時，在傳輸之前必須對傳輸內容進行加密以阻止盜版拷貝。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處理器架構非常適合于這種功能，因為它具有豐富的外設和優(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)DSP的工作。同時，導航系統(tǒng)公告(Navigation System Announcement)也必須通過MOST總線傳輸?shù)椒糯笃?，以允許駕駛員在駕駛時能夠聽到指令。這些基于PCM的信號通?；?2.24kHz立體聲，我們稱之為FS_in2。MOST收發(fā)器可收發(fā)多種音頻源信號，并且重新將數(shù)據(jù)安排成數(shù)據(jù)塊以便在總線上傳輸(如圖2所示)。
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圖1：基于MOST總線的典型車載高端娛樂系統(tǒng) |
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圖2：基于MOST總線的車載音頻娛樂系統(tǒng)原理圖 |
一些音頻數(shù)據(jù)包中可能采用DTCP加密(如FS_in1)，它們通過總線傳輸?shù)椒糯笃鞑糠?，而這部分通常位于汽車尾部(見圖3)。
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圖3：放大器系統(tǒng)處理流程 |
為了進一步增加系統(tǒng)的復雜性，使用DTCP的加密技術已經成為網絡應用中的必備條件，從而可為通過網絡的數(shù)字數(shù)據(jù)提供安全。DTCP有四層拷貝保護機制：拷貝控制信息(CCI)、設備鑒別和AKE、內容加密和系統(tǒng)更新。
拷貝控制信息(CCI)是以通過網絡傳輸?shù)膬热轂榛A，并且它由內容擁有者決定，例如“免費拷貝”、“禁止拷貝”、“不再拷貝”和“拷貝一次”。在交換任何內容之前，網絡上的設備必須確定是否它們是原始內容。有完全鑒權和受限訪問鑒權兩個級別。在密鑰交換之后，可通過網絡傳輸內容。采用預定義基本密碼引擎加密和解密內容，并且放入MOST傳輸協(xié)議的保護內容包中，該保護包具有包頭簽名以識別已經加密的內容。
下一代系統(tǒng)問題的解決方案
基于網絡的車載娛樂系統(tǒng)的系統(tǒng)相關問題日益增加，為了解決這些問題，ADI公司已經開發(fā)出了SHARC ADSP-21365處理器。
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圖4：ADI公司用于車載娛樂的ADSP-21365 SHARC處理器 |
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