TI技術(shù)專家分享：愈久彌新的車載接入技術(shù)

　　引言

　　車載信息娛樂(lè)消費(fèi)者可能認(rèn)為車載網(wǎng)絡(luò)接入是一種新興的功能，僅僅意味著互聯(lián)網(wǎng)接入而已。我們的觀念也在迅速地更新。很少有人會(huì)認(rèn)為CAN通信是一種高科技術(shù)語(yǔ)，但在信息娛樂(lè)系統(tǒng)中，CAN及其它內(nèi)部連接協(xié)議（例如：MOST、以太網(wǎng)和USB等）構(gòu)成重要的骨干網(wǎng)絡(luò)，讓今天許多關(guān)鍵的車載功能得以實(shí)現(xiàn)。藍(lán)牙技術(shù)曾被定義為車載“無(wú)線”連接技術(shù)?，F(xiàn)在，人們拓展了它的定義，讓其融入智能電話網(wǎng)絡(luò)共享、車載Wi-Fi®接入點(diǎn)、車間通信、近場(chǎng)通信（NFC）等等。

　　過(guò)去10年，TI和QNX軟件系統(tǒng)有限公司密切協(xié)作，為我們帶來(lái)了許多具有創(chuàng)新性的車載信息娛樂(lè)連接解決方案。即使被今天車載里使用的一些系統(tǒng)所取代，但這些系統(tǒng)中的許多在當(dāng)時(shí)都是具有開創(chuàng)性的。本文將深入探討驅(qū)動(dòng)這些系統(tǒng)發(fā)展的改進(jìn)和創(chuàng)新因素，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行展望。不僅可以通過(guò)采用新型車載系統(tǒng)和車載電子組件來(lái)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，通過(guò)一些“不那么吸引眼球”但卻至關(guān)重要的方法（例如：降低系統(tǒng)成本、體積和功耗等），同樣也可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。另外，我們還將從車載系統(tǒng)和外部設(shè)備兩方面討論接入技術(shù)。

　　圖為經(jīng)特別改裝的吉普牧馬人內(nèi)QNX基準(zhǔn)車載的控制臺(tái)

　　OMAP1處理器的藍(lán)牙技術(shù)和壓縮音頻

　　在2002年推出OMAP1處理器以后，TI發(fā)布了單片車載器件系列，其可實(shí)現(xiàn)豐富的多媒體體驗(yàn)（CD-DA和CD-ROM/DVD-ROM/USB/SD，支持MP3、WMA和AAC音頻解碼器）。這些器件還為使用早期藍(lán)牙技術(shù)的電話提供連接功能，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)免提通話功能。這些解決方案仍然還在批量發(fā)貨，直到2012年它們都在為消費(fèi)者提供功能豐富的入門級(jí)信息娛樂(lè)體驗(yàn)。德州儀器與QNX軟件系統(tǒng)公司一起為OMAP1處理器帶來(lái)了許多重要?jiǎng)?chuàng)新，包括把多媒體功能和一個(gè)基于應(yīng)用的處理器集成到一個(gè)單片上系統(tǒng)（SOC）內(nèi)。這種解決方案利用TI的C55x數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）提高了音頻編解碼器和處理的速度，同時(shí)使用ARM控股公司的ARM926通用處理器與該DSP的簡(jiǎn)單API，對(duì)通信進(jìn)行協(xié)調(diào)。

　　圖1：簡(jiǎn)化OMAP1處理器結(jié)構(gòu)圖

　　Jacinto 1-DDR增強(qiáng)型多媒體和軟件定義無(wú)線電

　　在推出5種OMAP1處理器版本以后，TI于2006年發(fā)布了Jacinto 1系列器件。這種新的器件系列，給信息娛樂(lè)集成帶來(lái)了重大飛躍。相比OMAP1系列，Jacinto 1系列擁有更低的成本點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)更多的功能，例如：從DVD或者本地USB/SD存儲(chǔ)器播放壓縮視頻、為Apple iPod®提供藍(lán)牙A2DP音頻流支持以及數(shù)字無(wú)線電基帶解調(diào)（歐洲為DAB，美國(guó)為HD Radio™）。另外，Jacinto 1-DDR器件還可驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)高清彩色顯示器，用于實(shí)現(xiàn)用戶界面或者視頻播放，從而讓OEM在屏幕信息顯示方面擁有更大的靈活性。Jacinto 1器件還用強(qiáng)大的TI C64x+定點(diǎn)DSP替代了C55x DSP。C64x+ DSP的高性能支持同時(shí)運(yùn)行圖形加速、壓縮音頻解碼、語(yǔ)音識(shí)別和無(wú)線電解調(diào)。這種并行運(yùn)行特性極大地?cái)U(kuò)展了單顆隔離式ARM CPU的功能。

　　TI和QNX軟件系統(tǒng)公司在Jacinto 1器件中實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新是DSP鏈接處理器間通信（IPC）組件。這種鏈接把ARM CPU和DSP連接到一起，利用DSP加速實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和外圍器件的零開銷控制。DSP鏈接IPC軟件是對(duì)Jacinto 1處理器的兄弟產(chǎn)品OMAP 1處理器的重大發(fā)展。DSP鏈接的軟件機(jī)制范圍得到了擴(kuò)展，可支持?jǐn)?shù)種完全不同的信息傳輸技術(shù)。另外，它還讓一些迥然不同的功能在DSP上同時(shí)執(zhí)行成為現(xiàn)實(shí)，例如：音頻編解碼、圖形加速和無(wú)線電解調(diào)等，同時(shí)允許ARM軟件通過(guò)用戶應(yīng)用程序無(wú)縫、低延遲地對(duì)這些功能進(jìn)行控制。

　　Jacinto 1處理器還允許硬件安排和處理來(lái)自外部資源的視頻，例如：攝像頭和DVD等，直接輸出到顯示器上。以前的一些構(gòu)架僅能通過(guò)軟件算法或者使用單獨(dú)的硬件設(shè)備，通過(guò)用戶界面完成視頻資源的安排或者多路傳輸。利用軟件把用戶界面與攝像頭或者視頻疊加層混合顯示在一起、設(shè)置透明度或者執(zhí)行色彩空間操作，會(huì)極大增加軟件處理開銷，同時(shí)也會(huì)增加單獨(dú)硬件設(shè)備的材料清單（BOM）成本。Jacinto 1器件通過(guò)硬件功能實(shí)現(xiàn)圖形處理（例如：色彩空間轉(zhuǎn)換或者透明混合處理），從而消除了對(duì)以上兩種解決方案的需求。這種優(yōu)勢(shì)把ARM CPU從繁重的圖形處理工作中解放出來(lái)，讓其用于實(shí)現(xiàn)更多的軟件功能，從而實(shí)現(xiàn)OEM差異化。

　　QNX軟件系統(tǒng)公司為Jacinto 1系統(tǒng)貢獻(xiàn)了軟件基礎(chǔ)組件，為器件的眾多功能提供支持。例如，使用可通過(guò)DSP鏈接的DSP編解碼器的多媒體框架，以及把第三方公司提供的DSP加速圖形功能集成到QNX軟件系統(tǒng)OpenGL® ES驅(qū)動(dòng)器中。

　　圖2：TI Jacinto 1-DDR處理器圖