SHARC处理器在音频系统中的典型应用

3.基于SHARC的专业音频应用模块

Lab X技术公司与OEM厂商合作，为客户开发音频与互连产品，包括用户接口、前置放大器、演播室混音台、家庭影院、声音分配，以及广播解决方案。Lab X基于SHARC ADSP-21262开发了Mako？ 2126x DSP模块，OEM可以在其设计中集成Mako板，或由Lab X为客户进行集成，或提供完整解决方案。Mako是为集成到家庭影院、专业音频以及商业音频应用而专门设计的。

日益增长的音频应用需要大量的信号处理能力，由于采用了集成的SHARC处理器，Mako不仅能节省OEM的时间，而且可以降低开发成本。SHARC是32位/40位浮点处理器，针对高精密信号处理应用而优化，如需要高性能处理器来运行算术密集解码器和后处理算法的音频应用。SHARC ADSP21262在200 MHz下具有5 ns的指令周期时间。利用单指令多数据（SIMD）计算硬件，SHARC ASDP21262可在200 MHz下达到1200 MFLOPS的性能。Mako还采用SHARC ADSP-21266处理器为家庭影院解码器提供PCM、Dolby Digital、DTS、Dolby DPL2以及THX后处理算法。

SHARC具有6个全双工串行端口，提供与各种数字及混合信号外设的低成本接口，如ADI公司的音频编解码器、数模转换器或模数转换器系列产品。处理器包含串行外设接口（SPI），可提供SPI兼容端口与其它SPI兼容端口的通信；还可提供数字音频接口，使各种外设可以连接到处理器20个DAI引脚中的任意一个。SHARC处理器包含多达13个同步串行端口，用于I2S或时分多址（TDM）输入与输出，以实现ADC与音频处理器的接口。

为什么是SHARC？

上面已经介绍了SHARC处理器的一些性能特点，下面再对该处理器的主要特点进行概要介绍。SHARC处理器支持高性能32位和40位扩展浮点运算以及32位定点运算，其内核采用一种单指令多数据（SIMD）架构，这种架构包含两个能够并行执行代码的运算单元，这意味着用户可以在这两个运算单元中于同一周期内执行相同的指令，速度最快的SHARC处理器的内核时钟频率最高可达400MHz，其性能达到2.4Gflop.为了保持这种单周期操作性能，内核和存储器之间具有很高的带宽。而SHARC还具有一些浮点运算的优势，如可以减少量化误差，实现更高的精度和更大的动态范围。这些特性使得SHARC非常适合用于从家庭影院系统和高清DVD到专业音响系统中的混频器、放大器和合成器、汽车音频放大器，等等。

就一般应用而言，SHARC的一些独特优势总体可归结为32位浮点运算，这显然可为设计带来极大的优势。另外，SHARC处理器不仅具有很大容量的片上存储器，还提供了与外部存储器的无胶合接口。而针对一些更专业的应用，如消费类和汽车应用，有些SHARC器件的ROM中还内置了音频解码器，而且在硬件上还集成了采样率转换器和S/PDIF接口。针对一些特殊的汽车类客户，ADI在SHARC处理器中增加了硬件DTCP加密引擎。

SHARC处理器受到如此众多的专业音频设备厂商的青睐，除了上述的优化架构和高性能以外，功能强大的开发工具是重要的原因。图形化的音频设计工具VisualAudio包含了大量的SHARC处理器音频专门技术，并提供大量最优化的SHARC音频处理模块库，使得即使没有相关经验的工程师可以利用一套基本的音频库和工具来迅速启动其项目，并使开发过程模块化，缩短学习时间。

VisualDSP++是ADI针对其系列DSP产品提供的另一款软件开发和调试集成环境，VisualDSP++中集成的SHARC专用编译器能够充分发挥SHARC的SIMD架构优势，而且支持单周期执行的浮点运算，VisualDSP++中的仿真器无需硬件就能支持应用软件的开发。VisualDSP++中还包含了VDK或实时操作系统内核及调度器。而硬件工具EZ-KIT Lites提供了一种很好的*估平台，可以用来编程和开发SHARC上运行的软件。

例如，奥迪A5项目设计小组的所有开发人员都使用了ADI的VisualDSP++集成开发和调试环境，该环境允许以单个接口完成对工程自始至终的高效管理。开发人员还得到了ADI公司的在线和现场技术支持，充分利用了ADI工程师在解决复杂硬件和布线方面的经验和背景。利用ADI公司的高性价比EZ-KIT Lite*估套件，Fujitsu Ten公司迅速对SHARC处理器完成了性能*估。该*估套件通过USB接口与PC主机相连，开发人员不但可利用它熟悉SHARC的特性和功能，而且可高效地为各种应用创建原型。VisualDSP++软件开发和调试环境易装易用，使Fujitsu Ten公司进一步简化了产品开发流程，缩短了其功率音频放大器的上市时间。PreSonus公司的工程师在开发StudioLive时就利用到了集成式软件开发环境VisualDSP++.VisualDSP++与EZ-KIT Lite*估板一起，帮助PreS