A的A到Z2B应用

纵观其历史，有许多汽车行业利用来自相邻和互补市场的技术转让的例子;工业、消费和医疗保健等等。从汽车大规模生产的革命到采矿业引入输送系统，再到自30多年前电子控制单元（ECU）首次利用微控制器功能以来一直在快速发展的处理能力的利用，汽车行业借用和受益于技术转让的例子太多了，无法一一列举。现在，汽车行业正在通过分享一项有望简化各种应用中音频分配挑战的技术来回报这一青睐。

该 A2B总线是一种高带宽、双向数字总线，最初旨在解决汽车应用中的音频分配挑战。现有的汽车音频网络通常涉及多个点对点模拟连接。一个®2B 技术解决了点对点模拟连接面临的许多挑战——电缆重量、电缆成本、布线困难以及多个连接的可靠性。它有助于传输完全同步的音频数据（I2S/TDM/PDM） 和控制数据 （I2C） 通过非屏蔽双绞线 （UTP） 电缆和连接器基础设施在整个分布式多节点音频系统中。总线在上行和下行方向上最多支持 32 个音频通道，总带宽为 50 Mbps。一个2B 技术可以支持点对点、菊花链和分支网络拓扑。

每个网络都由一个主节点和最多 10 个从节点组成。主节点包含一个2连接到主机处理器的 B 收发器，可以发送音频、控制数据和 I2C 数据到 A 上2B巴士。从节点的复杂程度各不相同，从具有高处理能力的高级放大器到总线供电的麦克风节点，包含2B 收发器，可连接到各种设备，如麦克风、数字信号处理器 （DSP）、扬声器、传感器（例如加速度计）或 D 类放大器。主从收发器器件支持各种附加功能，例如支持时分复用 （TDM） 和脉冲密度调制 （PDM） 麦克风输入。A 的简化导数2B 收发器具有多种功能级别，例如端点从站（不支持 TDM）、简化的主站（减少电缆长度支持，支持更少的从站）和简化的端点从站（减少电缆长度支持，减少 PDM 输入）。

最初是专为汽车应用提供的限量发布产品线，A2B技术于2019年全面投放广阔市场，为大量应用打开了大门。

其中 A 的用例2B总线已被证明在汽车行业的成功与运输行业的许多用例密切相关，其中A2B总线以前不可用。运输业的一个部门，建筑和农业设备，正在经历快速的技术发展。这些机器是其操作员的工作环境，这意味着免提电话、集成多个麦克风以促进波束成形、紧急呼叫系统和降噪等功能将机器转变为更安全、更舒适和互联的工作环境。

图1.示例 A2B 体系结构。

用于非公路工业和多功能车的Fritzmeier驾驶室系统，采用Antretter&Huber的SMARTCOM系统，利用了A的可扩展性。2B技术。SMARTCOM 系统具有麦克风、有源扬声器和 FM/DAB 智能无线电模块，旨在简化第三方模块的集成。A的主要特点2SMARTCOM 系统利用的 B 总线包括集成多达 10 个连接到主节点的从节点的范围，以及对双向音频流量的支持。

支持载人车辆（例如，公共汽车、飞机和火车）构成了运输行业的另一个重要部分，现在可以利用2B技术。这些车辆中分布式音频组件的连接为 A 提供了明显的用例2B 设备，例如使用经济高效且轻巧的 UTP 电缆高效连接分布式扬声器。但是，存在更多细微的用例！奥纳·2B 设备支持网络上多达 32 个通道的下行音频（从主节点到从节点）和上行音频（从节点到主节点），便于在单个系统中分发不同音频内容的多个通道。此功能可以在旅游教练中用于分发各种流派的音乐或多种语言的旅游指南。

A的能力2用于远距离传输非关键通用输入/输出 （GPIO） 数据的 B 总线现在可以在运输行业的多个用例中使用。例如，公共汽车和长途汽车中使用的停止按钮可以利用此A2B 功能，因为与之相关的处理开销最小 — 一旦 A2B 链路在初始化期间由主节点配置，GPIO 无需任何进一步的主机干预即可运行。

在运输行业之外，许多标准（如 AES67）利用以太网和互联网协议 （IP） 等技术在各种距离上传输音频，从家庭或小型工作室安装到体育场或购物中心安装。一个2B技术不是许多基于以太网的长距离传输音频技术的直接竞争对手。相反，A2B技术可以被认为是一种补充技术，非常适合在骨干网络和外围设备（例如，麦克风，扬声器等）之间提供边缘连接。

例如，在体育场安装的背景下，AES67 等以太网技术在整个大厅区域或套房或餐厅等本地区域之间分配音频方面非常有效。但是，在本地区域中，A2B 技术在将以太网技术桥接到网络边缘方面提供了几个明显的好处。该 A2B 收发器具有集成的网络控制器和 PHY。由 A 促进的 UTP 连接器2B 设备经济高效且易于组装，A 可容纳 UTP 电缆2B 类设备经济高效、灵活且轻便。一个2从节点处理的角度来看，B技术也得到了高度优化，无需微控制器即可实现从节点。

图2.利用2B 表示边缘连接。

该 A2B总线从一开始就被设计为在整个网络中具有最低的处理要求。在系统初始化期间，主站A上的收发器2B 节点必须配置 A2B 网络 — 由主控制器负责（可以是任何具有 I 的 IC/SoC）2C 接口）。ADI提供嵌入式C或Linux格式的网络配置参考软件堆栈。配置网络后，唯一进一步的软件开销是为应用程序选择的状态检查策略的功能。此方法导致®2B技术优于其他需要在连接到网络的每个节点中执行复杂堆栈的技术。

一个2B技术的最小节点处理要求，加上通过电缆供电的能力，使网络非常适合需要高度简化的从节点设计的应用。录音棚环境中的多个应用可能会利用对具有总线电源的简单节点设计的支持，例如对讲麦克风或拾音器。将总线供电节点与本地供电节点相结合，系统设计人员可以创建复杂的演播室设计，利用 A 提供的 24 位、96 kHz 数字音频路径2B技术。A 支持的电缆长度2B总线是另一个可以在演播室或小型舞台环境中使用的功能。这种灵活性可以在小型舞台环境中用于连接混音台、监听器、麦克风、均衡器或放大器等元件。

图3.一个2B 软件堆栈架构。

A 支持的电缆长度2B总线也可以用于当今会议室的核心电话会议系统。电话会议系统需要连接各种元素，例如麦克风、扬声器和静音按钮。电话会议系统还可以利用 A 提供的超低确定性延迟2实施波束成形麦克风解决方案时的 B 技术。所涉及的麦克风数量、可用的处理能力和系统中的延迟会影响波束成形实现的有效性。一个2B 技术提供同步数据交换，保证最大延迟小于 50 μs。A 的 GPIO 支持2B总线还可以在电话会议系统中用于传输任何辅助信号，例如静音控制按钮或通话中或静音状态指示器。

凭借在汽车环境中的EMI / EMC兼容性的良好记录，A2B 技术为需要在具有挑战性的 EMC 环境中可靠传输音频和非关键数据的应用提供了极具吸引力的主张。符合严格的汽车EMC标准，包括辐射、抗扰度和ESD，A2B总线非常适合航空电子设备和航空航天领域的应用。通过保持与基本设计指南的一致性并遵循参考设计，可以实现兼容的系统设计。

此类参考设计是生态系统的重要组成部分，是简化和加速客户设计流程的技术所必需的。一个2ADI公司和许多第三方合作伙伴的硬件参考设计支持B技术。其他传统的生态系统要素包括样品、文件和评估工具包的可用性。除此之外，A2B生态系统还包括其他三个重要元素：软件、设计工具和第三方设计合作伙伴。

图4.样本 A2B 评价系统。

除了前面提到的参考软件栈架构外，A2B技术还得到ADI公司业界认可的开发工具SigmaStudio的支持。SigmaStudio是一个设计工具，用于支持A的各个方面。®2B 设计导入流程 — 通过拖放 A 进行网络设计2B节点及辅助设备、节点配置、误码率分析、带宽计算、功耗计算。SigmaStudio 获取配置数据并生成通用的 .c 和 .h 文件，以便集成到软件堆栈中。

图5.SigmaStudio 网络配置工具。

测试设备供应商，包括Mentor，Total Phase等也是A的一部分。2B总线生态系统，提供A等产品2B 分析仪和监视器。奥纳·2B 分析器可以模拟 A 中的主节点或从节点2B 网络。这在设计和原型化 A 时有所帮助2B 网络。奥纳·2B 监视器充当 A 上的被动节点2B网络和监控所有A2B音频和数据通过节点，同时支持音频的输入和输出。这些工具有助于缩短上市时间并为客户降低设计复杂性。它们还加快了项目发布前和发布后阶段问题的调试和调查。一个2B Technology 拥有多个第三方设计服务合作伙伴，在带来 A2B设计推向市场。这些合作伙伴提供从硬件模块到定制硬件和软件设计支持的一系列服务。

生态系统、EMI/EMC 稳健性、电缆长度支持和最小处理开销等因素补充了音频和数据传输能力，而2B巴士最为人所知。这些因素和能力使2B 对于各种行业（运输、专业 AV 或音乐制作和表演）的应用来说，这是一个非常有吸引力的主张。

A 的五个泛型2B类收发器已发布用于广泛的市场应用，包括两个主器件和三个从器件。提供的五个泛型包括超集和子集部分以及优化的端点从设备。表 1 概述了支持的五种泛型。

 

一个2B 设备	AD2428	AD2427	AD2426	AD2429	AD2420
产品描述	主人	奴隶	端点从属	优化的主控	优化的端点从属站
大师能力	是的	不	不	是的	不
功能性 TRX 模块	A + B	A + B	一个	B	一个
我2S/TDM 支持	是的	不	不	是的	不
PDM 麦克风输入	4	4	4	4	2
支持的从站数量	最多 10 个	不适用	不适用	最多 2 个	不适用
最大节点到节点电缆长度	15 米	15 米	15 米	7 /	7 /

 

该 A2B总线通过ADI公司的一系列产品评估板提供支持，这些产品评估板涵盖A的各种通用器件2B 设备。这些板由其他 A 补充2B板由第三方设计服务提供。

 

一个2B 评估板	描述
评估-AD2428WB1BZ	总线供电的从站板支持 I2带两个 PDM 麦克风的 S/TDM
EVAL-AD2428WC1BZ	总线供电的从板，带四个 PDM 麦克风;不支持 I2S/TDM
EVAL-AD2428WD1BZ	支持I的主电源板和本地供电从机板2S/TDM，带三个 PDM 麦克风
评估-AD2428WG1BZ	支持I 的本地供电从站板2不带 PDM 麦克风的 S/TDM
ADZS-AUDIOA2BAMP	包括用于驱动扬声器的 D 类放大器
ADZS-SC589-迷你	SHARC 音频模块，具有®2B 收发器和 ADSP-SC589 音频处理器

 

审核编辑：郭婷