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

　　Dynamic Range for fixed point is determined by the data word size
＝定點的動態(tài)范圍由數(shù)據(jù)字的大小決定

圖6：浮點和定點處理器的動態(tài)范圍比較

　　隨著預解碼器算法和后解碼器算法的復雜度日益增加，完成家庭影院體驗所需的許多組合要求的MIPS數(shù)目或執(zhí)行周期也始終在增加。

　　為了解決這些問題，最明顯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(xiàn)起來有很多障礙，它已經(jīng)使信號處理器供應商通過改進體系結(jié)構(gòu)來解決這個問題。一些信號處理器供應商已經(jīng)采用MIMD體系結(jié)構(gòu)方案，即在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行多條指令同時完成多個數(shù)據(jù)移動。該體系結(jié)構(gòu)需要更多的存儲器，因此直接影響到芯片的成本。SHARC處理器體系結(jié)構(gòu)采用SIMD體系結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新方法，即可采用相同的指令隱含地完成第二個平行的算術(shù)單元，因此使得代碼尺寸如此密集從而可以降低完成這些算法所需的MIPS要求。鑒于這種SIMD體系結(jié)構(gòu)，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(nèi)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(shù)據(jù)什么時候有效即可隨時寫入代碼。算法流水線優(yōu)化為1個時鐘周期，這意味著計算結(jié)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圍設備和基于32 bit浮點內(nèi)核的SIMD，所以它能使音頻系統(tǒng)達到了新的水平。

5. 使用Visual Audio開發(fā)工具定制音頻后處理設計

　　DSP用戶面臨的歷史性挑戰(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費力的方法已經(jīng)越來越不可行。特別是要求大部分的精力放在創(chuàng)建標準的"檢查清單"或"我也是"功能而不是集中精力通過增加產(chǎn)品價值不同于其它產(chǎn)品。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VisualAudio?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)。VisualAudio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接口，如圖6所示，以便設計、開發(fā)、調(diào)試和測試音頻系統(tǒng)。

圖7：VisualAudio圖形接口顯示屏示例

　　VisualAudio包含一個基于PC的圖形用戶接口（GUI，圖形工具）、一個DSP內(nèi)核（基本結(jié)構(gòu)）以及一個可擴展的音頻算法庫（音頻模塊）。與ADI公司的VisualDSP++?集成開發(fā)和調(diào)試環(huán)境（IDDE）配合使用，VisualAudio可提供對每秒百萬條指令（MIPS）和存儲器利用都經(jīng)過優(yōu)化的現(xiàn)有產(chǎn)品代碼。通過簡化開發(fā)復雜數(shù)字信號處理軟件的過程，VisualAudio降低了開發(fā)成本、風險和時間。因此，音頻系統(tǒng)開發(fā)工程師能夠集中精力增加他們的音頻產(chǎn)品價值以不同于其它產(chǎn)品。

　　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體系結(jié)構(gòu)以及內(nèi)置ROM解碼器功能結(jié)合在一起，從而允許快速、簡化系統(tǒng)開發(fā)和產(chǎn)品配置。

　　您可以從主要參考網(wǎng)址中所列的ADI公司網(wǎng)站主頁上下載Visual Audio工具30天試用版軟件。

結(jié)論

　　新一代音頻系統(tǒng)的要求不斷地需要提高速度和提高集成度的音頻處理器。為了維持市場競爭地位，音頻處理器供應商必須提供高性能器件以使他們的客戶保持領(lǐng)先的"音頻特性曲線"，同時提供一套簡單易用的開發(fā)工具以節(jié)省客戶產(chǎn)品投放市場的時間。ADI公司通過推出第三代32和40 bit的浮點SHARC音頻處理器已經(jīng)完全解決了這個難題，它們可提供業(yè)界領(lǐng)先的高性能以及集成的存儲器和外圍設備。此外，Visual Audio開發(fā)工具通過為許多公用音頻處理模塊提供現(xiàn)有產(chǎn)品代碼以簡化音頻算法開發(fā)。