基于数字信号处理器的新一代车载娱乐系统解决方案

　　Dynamic Range for fixed point is determined by the data word size
＝定点的动态范围由数据字的大小决定

图6：浮点和定点处理器的动态范围比较

　　随着预解码器算法和后解码器算法的复杂度日益增加，完成家庭影院体验所需的许多组合要求的MIPS数目或执行周期也始终在增加。

　　为了解决这些问题，最明显的方法就是增加信号处理器的时钟频率。由于硅工艺的限制，这种方法实现起来有很多障碍，它已经使信号处理器供应商通过改进体系结构来解决这个问题。一些信号处理器供应商已经采用MIMD体系结构方案，即在一个时钟周期内执行多条指令同时完成多个数据移动。该体系结构需要更多的存储器，因此直接影响到芯片的成本。SHARC处理器体系结构采用SIMD体系结构的创新方法，即可采用相同的指令隐含地完成第二个平行的算术单元，因此使得代码尺寸如此密集从而可以降低完成这些算法所需的MIPS要求。鉴于这种SIMD体系结构，音频信号处理器无需额外的处理开销可并行地处理立体声信号。SHARC内核基于完全互锁的5阶代码流水线，这意味着程序员无需担心数据什么时候有效即可随时写入代码。算法流水线优化为1个时钟周期，这意味着计算结果在下一个周期立即提供以便进一步计算。

　　由于ADSP-21365 Sharc处理器提供车载音频专用外围设备和基于32 bit浮点内核的SIMD，所以它能使音频系统达到了新的水平。

5. 使用Visual Audio开发工具定制音频后处理设计

　　DSP用户面临的历史性挑战就是最佳利用处理器时钟周期和有效利用存储器的软件开发。采用汇编语言手动编码音频信号处理算法这种长期使用的费力的方法已经越来越不可行。特别是要求大部分的精力放在创建标准的"检查清单"或"我也是"功能而不是集中精力通过增加产品价值不同于其它产品。因此需要一种开发音频软件的改进方法。为了满足这种需求，ADI公司开发出一种VisualAudio?图形环境以帮助设计和开发使用SHARC处理器系列的音频系统。VisualAudio为音频系统开发工程师提供了大部分的软件模块，以及直观的图形用户接口，如图6所示，以便设计、开发、调试和测试音频系统。

图7：VisualAudio图形接口显示屏示例

　　VisualAudio包含一个基于PC的图形用户接口（GUI，图形工具）、一个DSP内核（基本结构）以及一个可扩展的音频算法库（音频模块）。与ADI公司的VisualDSP++?集成开发和调试环境（IDDE）配合使用，VisualAudio可提供对每秒百万条指令（MIPS）和存储器利用都经过优化的现有产品代码。通过简化开发复杂数字信号处理软件的过程，VisualAudio降低了开发成本、风险和时间。因此，音频系统开发工程师能够集中精力增加他们的音频产品价值以不同于其它产品。

　　Visual Audio工具允许设计工程师使用直观的图形工具集中精力开发定制后处理模块，该图形工具和强大的SHARC体系结构以及内置ROM解码器功能结合在一起，从而允许快速、简化系统开发和产品配置。

　　您可以从主要参考网址中所列的ADI公司网站主页上下载Visual Audio工具30天试用版软件。

结论

　　新一代音频系统的要求不断地需要提高速度和提高集成度的音频处理器。为了维持市场竞争地位，音频处理器供应商必须提供高性能器件以使他们的客户保持领先的"音频特性曲线"，同时提供一套简单易用的开发工具以节省客户产品投放市场的时间。ADI公司通过推出第三代32和40 bit的浮点SHARC音频处理器已经完全解决了这个难题，它们可提供业界领先的高性能以及集成的存储器和外围设备。此外，Visual Audio开发工具通过为许多公用音频处理模块提供现有产品代码以简化音频算法开发。