SHARC引领第四代通用DSP高端应用潮流

SHARC成就最广泛的高性能浮点运算应用

上述非凡特性使得SHARC非常适合用于以下甚至更多的高性能应用：从数字家庭、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；医疗、测试测量及控制等工业与仪器仪表，在全球赢得了这些领域领先设备制造商的信赖。另外，在汽车应用中，很多音频放大器也采用了SHARC。在中国，SHARC也正在赢得更多Design-win，包括电力线保护、风能应用中的风电设备、频谱分析仪等仪器仪表、医疗应用中的各种病人监护和生命维持、化学分析设备以及专业音频设备等。下文就以SHARC在全球最新的部分客户案例对其典型应用做个梳理和分析，为您的设计选型提供参考。

图2：采用SHARC处理器的Ingecon CleanPower风轮机控制单元可精确控制提供给电网的风能。

图2所示为风能大国--西班牙的Ingeteam公司Ingecon®CleanPower系列风电产品控制单元系统框图。Ingecon CleanPower是一个新的电气拓扑，它通过解决谐波失真、颤动和纹波等变速风力机常见问题来精确地控制提供给电网的电能。所有控制算法都由ADI公司最先进的32位浮点SHARC处理器（包括ADSP 21363和ADSP 21469）执行。在此系统中，整流器和逆变器必须同步运行，逆变器侧的SHARC处理器读取和执行整流器侧SHARC的数据采集模块，两边的SHARC处理器和FPGA共享多处理SHARC总线。对于电力等工业控制市场，如前所述，最新一代SHARC ADSP 2146X系列最新引入了DDR2 DRAM控制器、接口和热敏二极管，而且还引入了精确时钟发生器(PCG)，使之在这一市场领域占据更大的优势。

Ingecon CleanPower控制单元中的数字信号处理器用来实时执行控制算法，因此所选的DSP需要满足一系列要求：复杂的控制算法使得浮点处理器必不可少，速度对于必须在100微秒以内执行的实时处理运算而言是至关重要的。另一个必备条件是充足的处理器内部存储器，原因包括以下几点：必须避免控制单元处于等待状态，因为等待状态会延迟处理。此外，内部存储器可以减少外部器件数，从而最大程度地减少电路板设计中的EMI问题。SHARC处理器允许开发工程师以极其灵活的方式将内存分隔成数据内存和程序内存，这样今后可以在不改变硬件的情况下改变应用。

Ingeteam公司的一位高级工程师表示："SHARC的快速执行能力还使我们的应用能同时控制更多的设备，这样我们就可以将省下的资金投入到新增的功能中"。因此，Ingeteam公司还将SHARC处理器用于其Ingedrive转换器产品线的下一代控制单元中，该转换器系列是多种用于工业、航海和基础设施应用的中等功率和大功率交流和直流整流器。

近几年来中国风电事业发展速度迅猛。截至2008年底，中国风电机组累计装机超过1200万千瓦，成为仅次于美国、法国、西班牙的风电装机超千万千瓦的风电大国。据估计，到2020年，中国风能装机容量将超过１亿千瓦，届时将成为全球风能开发第一大国。ADI的SHARC DSP正在为本地的龙头风电制造企业实现产品自主创新提供核"芯"动力，帮助他们在这个潜力巨大的市场抢占更多商机。

而在音频处理应用方面，SHARC处理器一直被公认为高品质音频处理的黄金标准，倾倒了世界诸多顶尖专业音频设备制造商，其中包括致力于为吉他弹奏者提供在高音质和范围、风格及品牌声望等方面占据"统治地位"产品的Damage Control工程公司。当Damage Control公司开发其TimeLine与Glass Nexus混合模拟/DSP产品线时，公司对音频处理器的DSP市场进行了一次彻底调查。他们希望处理器在音频保真和动态范围方面具有优异性能，以灵活地实现他们利用高级语言编程的音频效果算法。Damage Control公司选择了ADI公司的SHARC ADSP 21369处理器。21369是专门针对高性能音频应用而优化的32/40位浮点处理器优化，内核指令速率为400MHz（2.5ns），内置2MB的片上SRAM，6Mb掩膜可编程ROM，多重内部总线可消除I/O瓶颈，并可获得完整的CROSSCORE ®软件和硬件开发工具支持. Damage Control公司技术副总裁Dave Fruehling指出："SHARC处理器的性价比、设计灵活性、开发工具，以及ADI公司享有盛誉的技术支持，都给我们留下了深刻的印象。"

图3：采用SHARC的专业音频设备：立体声参数延迟产品（左）和高级调制效果踏板（右）。

Damage Control公司的TimeLine（图3左）是一款立体声参数延迟产品，它提供连续控制，以产生移相、合声、镶边、颤音、回声、长延迟和反相延迟等效果。它利用音乐声音滤波器、直接及拖尾控制来提供无限可能性。TimeLine还提供经典12AX7电子管的丰富热情以及模拟干声路径。吉他演奏者可以存储并调用8个设置，或在下一级控制中使用MIDI功能。Glass Nexus高级调制效果踏板（图3右）实现了定制调制与动态处理和混响的完美结合。SHARC浮点处理与双12AX7电子管的结合，能够确保最高水平的保真度和音感。Glass Nexus还具有预置存储及MIDI功能。