ST 汽車音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái):CABx系列

cabx系列包括cab1和cab2。對(duì)于cab1，調(diào)諧器在模塊內(nèi)，使得用戶很容易改變布局來開發(fā)不同的產(chǎn)品，而不用考慮調(diào)諧器的性能會(huì)受到影響；對(duì)于cab2，調(diào)諧器和音頻處理器集成在fast單片上，從而降低了產(chǎn)品成本。
st在汽車音頻方面提供整套解決方案，其中包括功放、穩(wěn)壓和診斷ic，還有mcu、信號(hào)處理器、調(diào)諧器以及iso9141的接口ic。世界上的頂級(jí)汽車音頻制造商都選用st的解決方案，包括alpine、clarion、先鋒、索尼公司等。

cab1和cab2總體概念介紹

cab的英文全稱為“car audio basic platform”，即st在汽車音頻方面所提供的基本解決方案。這套解決方案包括硬件和軟件上的配置，全套方案可免費(fèi)提供。該方案在主板上配有調(diào)諧器、音頻處理器，還有功率放大器、mcu、rds解碼器等?，F(xiàn)在有許很多廠商準(zhǔn)備開拓歐洲市場(chǎng)，而歐洲市場(chǎng)是對(duì)rds 功能有要求的。st提供的這套rds經(jīng)過歐洲市場(chǎng)認(rèn)證，是一套工作良好的方案，它也向客戶免費(fèi)提供。

cab系列方案還有一個(gè)比較好的功能就是它的易擴(kuò)展性，可方便地實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議與mcu之間的通信處理，比如客戶還可以在其基礎(chǔ)上添加如cdp、cdc、dvd、vcd方案。

cab1系統(tǒng)

st的cab1系統(tǒng)主cpu選用st72321。st 72521是一款具有can總線兼容性的mcu，用于有can功能的汽車音響設(shè)備。cab1方案選用的調(diào)諧器ic是tda 7421，該調(diào)諧器與傳統(tǒng)調(diào)諧器的不同之處在于它有一個(gè)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)(auto-alignment)功能。它是在調(diào)諧器生產(chǎn)時(shí)由生產(chǎn)廠商將一些優(yōu)化值直接寫入調(diào)諧器模塊中的內(nèi)存里面，應(yīng)用時(shí)只需將調(diào)諧器內(nèi)存里的值讀出來，重新輸給調(diào)諧器即可，從而可以得到很好的性能。這些工作由調(diào)諧器廠商來完成，不需要更改里面的值，只是把它讀出來。st這套方案的調(diào)諧器模塊是由光星電子公司提供的。

st在csp方面提供兩個(gè)版本，tda 7460和tda 7410。7460是一個(gè)高端的csp版本，其輸入源較多，有5至6個(gè)。7410產(chǎn)品輸入源略少些?？梢愿鶕?jù)自己的需求來選擇不同的csp，如果選擇低成本，那么最好選擇7410。

st方案的功率放大器選擇了傳統(tǒng)的產(chǎn)品系列—tda738x系列，它有22w、30w、40w的產(chǎn)品，可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。

再有一部分就是rds的解碼器部分，它的型號(hào)是tda7479。rds的解碼器直接將調(diào)諧器信號(hào)提供給rds信道來作解碼，通過某種協(xié)議直接傳給mcu。mcu再對(duì)從信號(hào)中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。用戶可根據(jù)自己的需求進(jìn)行一些模塊如dvd、cdp或vcd等的擴(kuò)展，從而擴(kuò)展整個(gè)系統(tǒng)的功能。 cab1系統(tǒng)滿足大眾公司的tl972標(biāo)準(zhǔn)。它具有rds功能，包括am/fm，fm有3個(gè)頻道fm1、fm2、fm3，am有am1、am2兩個(gè)頻道。cab1提供四個(gè)通道的輸入源。如果客戶需要更多的輸入源，可選擇高端的csp tda7461nd和tda7460；要求不是太高端的功能時(shí)，可選擇標(biāo)準(zhǔn)的csp tda74 10nd產(chǎn)品。

cab2系統(tǒng)

cab2系統(tǒng)和cab1最重要的區(qū)別在于它是將調(diào)諧器和csp做在一起，合成為一塊芯片，稱之為fast系列。這個(gè)方案的意義是可以將調(diào)諧器ic直接布到主板上，從而節(jié)省部分空間。另外，就調(diào)諧器的一些表現(xiàn)來說，tda7513可能要比tda7421好些。其它方面，cab2與cab1沒有太大的不同。如果主mcu選擇帶can功能的st72521，則它很容易擴(kuò)展到帶can的汽車上，st也提供帶can的軟件。

cab2的調(diào)諧器增加了一個(gè)iss。它的輸入源僅為兩個(gè)：cdp和cdc。需要更多的輸入源時(shí)，則需要選擇另外的csp。

cab1的信噪比性能在94.1mhz，輸入信號(hào)60db下，可以達(dá)到56db。cab2要比cab1性能好些，可以達(dá)到62db。在靈敏度方面，cab2的性能要明顯好于cab1。這是因?yàn)閏ab2采用了st的第二代調(diào)諧器。

st汽車音響技術(shù)

st公司在汽車音響技術(shù)方面擁有多年的經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)知識(shí)，在集成前端ic器件的設(shè)計(jì)上，包括am、fm和調(diào)諧pll，有9年以上的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在fm寬帶處理方面(立體聲編碼、弱信號(hào)處理和rsd解碼)擁有14年以上的經(jīng)驗(yàn)。st現(xiàn)在還在準(zhǔn)備推出一些新的fm產(chǎn)品如數(shù)字中頻if、衛(wèi)星dab方案等。

st掌握多項(xiàng)汽車數(shù)字音頻核心技術(shù)，在汽車方面擁有越來越多的產(chǎn)品，有cd音頻解決方案、dab、調(diào)諧器，還有功放和數(shù)字中頻處理器，以及整個(gè)系統(tǒng)mcu的處理等。

st在am、fm調(diào)諧器方面提供一系列的ic解決方案。從最基本的tda7421n到在開發(fā)之中的tda7540如果選擇全球全頻道收音ic的話，可選擇tda7512和tda7515。

調(diào)諧器

tda7421n是st第一代調(diào)諧器ic，是一種采用hf4coms混合技術(shù)制作的高性能單片am/fm調(diào)諧器ic。它的一個(gè)最主要的特性是有一個(gè)快速的pll功能。7421在am方面采用雙變頻結(jié)構(gòu)。它所包含的數(shù)字中頻計(jì)數(shù)器可以精確地設(shè)置中頻誤差的范圍，最小為6.25khz，最大可以到50、100khz。這種調(diào)諧器可以很清楚地得到中頻誤差范圍，由中頻誤差范圍來確定所要停臺(tái)的誤差范圍的大小。它采用了電子調(diào)整的方式，即調(diào)諧器的性能，通過調(diào)整gnt的值來達(dá)到良好的性能，為生產(chǎn)和調(diào)試帶來便利。

fast系列ic

st的fast系列產(chǎn)品是將調(diào)諧器和csp放在一塊ic上，做成一個(gè)模塊。fast中的字母“f”，代表“frontend”（前端），“a”代表“audioprocessor”（音頻處理器），“st”代表“stereodecoder”（立體聲解碼）。這些全都做在一塊ic上，簡(jiǎn)稱其為fast系列。

fast系列它的一個(gè)重要概念是它是一塊“系統(tǒng)級(jí)芯片”，其好處在于可以降低成本，并減少空間要求。另外，它采用了一種新的理念縮短從產(chǎn)品上市時(shí)間。

st在fast產(chǎn)品方面提供7513、7514、7516和7517系列，都是將調(diào)諧器ic和立體聲解碼放在一個(gè)芯片上。cab2系統(tǒng)采用的是7513產(chǎn)品。
7513與7521很重要的區(qū)別在于它增加了一個(gè)iss功能。iss可自動(dòng)根據(jù)外界的條件變化來改變中頻的帶寬。

在正常情況下，它的帶寬為120khz，而在外界條件變?yōu)閻毫拥那闆r下，它會(huì)將帶寬改變?yōu)?0khz，這樣能夠很好地消除外界的干擾。它還提供一些重要的rds支持，如它具有一個(gè)快速的pll系統(tǒng)，一個(gè)更快的中頻計(jì)數(shù)系統(tǒng)，一個(gè)非常靈活的質(zhì)量檢測(cè)功能。同時(shí)，它在csp方面還額外增加了一個(gè)中頻濾波器，也同樣具有立體聲解碼以及相關(guān)性能。

應(yīng)用案例

cab方案的其它ic技術(shù)

csp—汽車收音機(jī)信號(hào)處理

st csp家族有7460、7461等產(chǎn)品，可以根據(jù)自己的要求進(jìn)行選擇，如果想擁有較多的輸入源，可以選擇7460。tda7410是一個(gè)低成本的ic，但它同樣具有一些很強(qiáng)功能，只是輸入源少些。可以根據(jù)自己的需求選擇不同的產(chǎn)品，體現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)要求。

mcu

mcu的選擇根據(jù)i/o需求、rom大小需求和ram需求來決定。假定系統(tǒng)對(duì)i/o要求很多的話，則需要選擇80個(gè)引腳的產(chǎn)品。假定對(duì)rom或ram的容量要求比較大的話，則要選擇一個(gè)60k/2k的ic。設(shè)計(jì)項(xiàng)目中要求帶rds功能時(shí)，需要選擇2k的ram。

rds

rds是1983年由歐洲定義的，它主要是將數(shù)據(jù)打包在57khz，其工作波特率在1.2kbps左右。rds主要對(duì)接收機(jī)提供一些信息顯示如電臺(tái)的文字、時(shí)間等，以及一些其它的有用信息，如交通信息。