基于SH7263的數(shù)字汽車音頻系統(tǒng)

　　1 簡(jiǎn)介

　　壓縮音頻格式為全世界PC和音頻系統(tǒng)所廣泛使用。為了應(yīng)對(duì)這類數(shù)字化音頻信號(hào)，瑞薩科技公司推出了整合有SH2A-FPU內(nèi)核的SH7263高性能微控制器。這款LSI的最大工作頻率為200MHz，整合了單精度和雙精度計(jì)算支持FPU，其實(shí)現(xiàn)了高速信號(hào)處理能力。

　　SH7263帶有片上CD-ROM解碼器和采樣速率轉(zhuǎn)換器，特別適于用于數(shù)字音頻系統(tǒng)，如具有音頻編碼和解碼功能的汽車音頻與家庭音頻。

　　此外，這款LSI還整合了符合USB標(biāo)準(zhǔn)v2.0高速(480 Mbps)指標(biāo)要求的主機(jī)和函數(shù)接口，以及1個(gè)支持尺寸達(dá)到WVGA(800×480像素)的液晶面板的顯示器控制器。這些特性提供了顯示系統(tǒng)功能，并且實(shí)現(xiàn)了通過連接USB Flash存儲(chǔ)器或便攜式音頻或類似USB器件來執(zhí)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字音頻播放器的低成本配置。

　　并且，這款LSI還具有外設(shè)功能，如CAN控制器、IEBus控制器、用于數(shù)字音頻數(shù)據(jù)輸入/輸出的串行聲音接口(SSI)、串行通信接口，以及1個(gè)16-級(jí)FIFO和1個(gè) I2C總線接口。

　　圖1 SH7263評(píng)估板和汽車音頻頭單元

　　2 系統(tǒng)框圖

　　圖2 SH7263數(shù)字汽車音頻系統(tǒng)框圖

　　整個(gè)數(shù)字汽車音頻系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如圖2所示。有1個(gè)16位MCU負(fù)責(zé)系統(tǒng)控制功能，而SH7263則充當(dāng)從設(shè)備來通過UART接收系統(tǒng)MCU上的命令。不僅CD面板，而且3個(gè)主要存儲(chǔ)器件(SD、USB和NAND Flash)都被附于SH7263之上。在中間件的幫助下，可以將CD-DA 16位PCM格式的代碼編譯成MP3/AAC格式的代碼，并且將其存儲(chǔ)到SD、USB或NAND Flash存儲(chǔ)器中。擷取過程的最高速度約為AAC格式的4倍和MP3格式的3.2倍。同時(shí)，還提供了MP3/AAC/WMA解碼器中間件，用以對(duì)這類格式進(jìn)行解碼，并將其輸出到功率放大器上。

　　3 SH7263的軟件結(jié)構(gòu)

　　SH7263的軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示，并且整個(gè)軟件在uITRON OS 4.0下運(yùn)行。除了uITRON OS之外，它還可以劃分為3層：用戶API、框架層和驅(qū)動(dòng)器層。在框架或中間件層內(nèi)，它可以劃分為編解碼器框架、IOIF框架和文件系統(tǒng)框架，并且各個(gè)框架都有其特定功能。編解碼器框架主要負(fù)責(zé)音頻編碼和解碼。IOIF框架用于對(duì)用戶API的POSIX API接口進(jìn)行仿真和通過驅(qū)動(dòng)器層來控制硬件。FAT和ISO9660之類的文件系統(tǒng)則可以利用文件系統(tǒng)框架來進(jìn)行處理。