縱觀曆史，會發現許多汽車行業利用相鄰和互補市場技術實現轉化的示例
；工業、消費電子和醫療健康行業隻是其中幾個。從引進采礦業的傳輸係統來實現汽車大規模生產的變革，到利用電子控製單元(ECU)的處理能力（該技術自30多年前首次運用微控製器功能以來持續迅速發展），這zhe種zhong汽qi車che行xing業ye借jie用yong技ji術shu轉zhuan化hua並bing充chong分fen發fa揮hui其qi優you勢shi的de例li子zi不bu勝sheng枚mei舉ju。現xian在zai
，汽qi車che行xing業ye也ye在zai回hui饋kui一yi項xiang可ke以yi簡jian化hua各ge種zhong應ying用yong中zhong的de音yin頻pin分fen配pei挑tiao戰zhan的de技ji術shu。

 

A2B®總線是一種高帶寬雙向數字總線，最初用於解決汽車應用中的音頻分配挑戰。現有的汽車音頻網絡一般使用多個點對點模擬連接。A2B技術可以解決許多與點對點模擬連接相關的挑戰，包括電纜重量、電纜成本、布線難題
，以及多個連接的可靠性。它有助於通過非屏蔽雙絞線（UTP）電纜和連接器基礎結構在分布式多節點音頻係統中傳輸完全同步的音頻數據（I2S / TDM / PDM）和控製數據（I2C）。A2B技術支持點對點、菊花鏈和分支網絡拓撲。

 

 

每個網絡都由一個主節點和多達10個從節點組成。主節點包含一個連接至主機處理器的A2B收發器，該收發器可以將音頻、控製數據 (I2C數據) 發送至A2B總線。從節點的複雜度各不相同（從具備強大處理能力的優質放大器到總線供電的麥克風節點），都可用A2B收發器連接，例如麥克風、數字信號處理器(DSP)、揚聲器、傳感器（例如加速度計），或者D類放大器。主從收發器器件都支持多種功能，例如支持時分多路複用(TDM)和脈衝密度調製(PDM)麥克風輸入。A2B收發器衍生出來的簡化產品具備各種級別的功能
，例如端點從節點（不支持TDM）、簡化型主節點（支持較短的電纜和更少的從節點數量），以及簡化型端點從節點（支持較短電纜和更少的PDM輸入）。

 

A2B技術最初隻出現在部分汽車應用產品係列中，該技術於2019年麵向廣泛市場全麵開放，適合各類應用。

適用於非公路和多用途車輛的Fritzmeier駕駛室係統配合Antretter & Huber的SMARTCOM係統，充分利用了A2B技術的可擴展特性。SMARTCOM係統配有麥克風
、有源揚聲器和FM/DAB智能無線電模塊，旨在簡化與第三方模塊的集成。SMARTCOM係統使用的A2B總線的主要功能包括：集成多達10個連接到主節點的從節點，以及支持雙向音頻傳輸。

 

載人車輛（例如公共汽車、飛機和火車）構成了運輸業的另一個重要領域
，這些車輛現在也可以利用A2B技術的功能。車輛中連接的分布音頻組件明顯可采用A2B器件，例如使用經濟高效地輕型UTP電纜來實現分布式揚聲器的高效連接。但是，還存在許多更微妙的用例！A2B器件可支持網絡上多達32個下遊音頻（從主節點到從節點）和上遊音頻（從從節點到主節點）通tong道dao，有you助zhu於yu在zai單dan個ge係xi統tong中zhong分fen配pei包bao含han不bu同tong音yin頻pin內nei容rong的de多duo個ge通tong道dao。這zhe個ge特te性xing可ke以yi用yong在zai旅lv遊you車che上shang，用yong於yu分fen配pei各ge種zhong類lei型xing的de音yin樂le，或huo者zhe分fen配pei各ge種zhong語yu言yan的de導dao遊you指zhi南nan。

 

A2B總線可以遠距離傳輸不太關鍵的一般輸入/輸出(GPIO)數據，此功能現在也用於運輸業的多種用例中。例如，公共汽車和觀光車中部署的停止按鈕可以利用這種A2B功能，其相關的處理成本極低，隻需在初始化期間通過主節點配置A2B鏈路
，GPIO就可以獨立運行，無需主機的進一步幹預。

 

在運輸業以外，許多標準（例如AES67）都利用以太網和互聯網協議(IP)等技術在一定距離內傳輸音頻（從住宅或小型演播室到體育場或購物中心等應用環境）。對於許多基於以太網的遠距離傳輸音頻的技術來說
，A2B技術並不會直接與其競爭。相反
，A2B技術可以被視為一種互補技術，非常適合在主幹網絡和外圍設備（例如麥克風、揚聲器等）之間提供邊緣連接。

 

以體育場為例，利用以太網技術（例如AES67）在整個場館內或在局部區域（例如套房或餐廳）之間部署音頻時極為高效。但是，在局部區域內，將以太網技術連接至網絡邊緣時
，A2B技術具有幾個明顯優勢。A2B收發器配有集成式網絡控製器和PHY。A2B器件支持的UTP連接器經濟高效，且易於組裝，A2B器件支持的UTP電纜同樣經濟高效
、靈活輕巧。A2B技術也從節點處理的角度進行了高度優化
，可以在不使用微控製器的情況下實現從節點。

 

A2B總線設計的初衷
，就是盡可能減少整個網絡的處理要求。在係統初始化期間
，A2B主節點上的收發器必須配置A2B網絡
，這是主機控製器（可以是任何帶I2C接口的IC/SoC）應承擔的工作。

 

ADI提供了一個嵌入式C或Linux® 格ge式shi的de參can考kao軟ruan件jian堆dui棧zhan，可ke用yong於yu網wang絡luo配pei置zhi。完wan成cheng網wang絡luo配pei置zhi之zhi後hou

，唯wei一yi的de軟ruan件jian開kai銷xiao是shi為wei應ying用yong程cheng序xu選xuan擇ze的de狀zhuang態tai檢jian查zha策ce略lve的de功gong能neng。與yu其qi他ta需xu要yao在zai每mei個ge連lian接jie到dao網wang絡luo的de節jie點dian上shang執zhi行xing複fu雜za堆dui棧zhan的de技ji術shu相xiang比bi
，采cai用yong這zhe種zhong方fang法fa的deA2B技術具有明顯的優勢。

 

A2B技(ji)術(shu)的(de)最(zui)低(di)節(jie)點(dian)處(chu)理(li)要(yao)求(qiu)，以(yi)及(ji)通(tong)過(guo)電(dian)纜(lan)供(gong)電(dian)的(de)能(neng)力(li)，非(fei)常(chang)適(shi)合(he)網(wang)絡(luo)環(huan)境(jing)中(zhong)需(xu)要(yao)高(gao)度(du)簡(jian)化(hua)從(cong)節(jie)點(dian)設(she)計(ji)的(de)應(ying)用(yong)。錄(lu)音(yin)棚(peng)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)幾(ji)種(zhong)應(ying)用(yong)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)這(zhe)種(zhong)支(zhi)持(chi)實(shi)現(xian)由(you)總(zong)線(xian)供(gong)電(dian)的(de)簡(jian)單(dan)節(jie)點(dian)設(she)計(ji)
，例(li)如(ru)對(dui)講(jiang)揚(yang)聲(sheng)器(qi)或(huo)拾(shi)音(yin)器(qi)。將(jiang)總(zong)線(xian)供(gong)電(dian)節(jie)點(dian)和(he)本(ben)地(di)供(gong)電(dian)節(jie)點(dian)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)
，係(xi)統(tong)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)A2B技術提供的24位、96 kHz數字音頻路徑創建複雜的錄音棚設計。A2B總線的電纜長度是錄音棚或小舞台環境可以利用的另一個特性。小舞台環境可以利用這種靈活性來連接各種元件，例如調音台、監控器、麥克風、均衡器或放大器。

 

圖3.A2B軟件堆棧架構

 

A2B總線支持長電纜長度
，如今以遠程會議係統為核心的會議室也可以利用A2B總線支持長電纜長度這一特性。遠程會議係統需要連接各種元件
，例如麥克風、揚聲器和靜音按鈕。在實現波束成形麥克風解決方案時，遠程會議係統還可以利用A2B技術提供的超低確定性延遲特性。所涉及的麥克風數量
、可用的處理能力和係統中的延遲都會影響波束成形實現的有效性。A2B技術提供同步數據交換，保證最大延遲低於50 µs。A2B總線提供的GPIO支持也可用於遠程會議係統中，用於傳送任何輔助信號，例如靜音控製按鈕、呼叫中或靜音狀態指示器。

 

圖2.利用A2B實現邊緣連接

 

實踐證明
，A2B技術在汽車環境中具備可靠的EMI/EMC兼容性，對於那些需要在具有挑戰性的EMC環境中安全傳輸音頻和非關鍵數據的應用來說，這是一個非常有吸引力的技術選項。A2B總線符合嚴格的汽車EMC標準，包括排放
、抗幹擾性和ESD要yao求qiu等deng，非fei常chang適shi合he航hang空kong電dian子zi和he航hang空kong航hang天tian應ying用yong。可ke以yi通tong過guo與yu基ji本ben設she計ji準zhun則ze保bao持chi一yi致zhi，並bing遵zun循xun參can考kao設she計ji，來lai確que保bao係xi統tong設she計ji符fu合he規gui相xiang關guan標biao準zhun要yao求qiu。

 

這種參考設計是生態係統的重要組成，也是幫助客戶簡化和加快設計過程的必要技術支持。ADI公司和多家第三方合作夥伴的硬件參考設計都支持A2B技術。其他傳統生態係統要素還包括樣片、文檔和評估套件的可用性。此外，A2B生態係統還包括其他三大要素：軟件、設計工具和第三方設計合作夥伴。

 

圖4.A2B評估係統樣片

 

除了前麵提到的參考軟件堆棧架構

，A2B技術也受ADI備受行業讚譽的開發工具SigmaStudio®支持。SigmaStudio是一款設計工具，可以通過拖放A2B節點和輔助器件、節點配置、誤碼率分析、帶寬計算和功率計算來支持A2B設計過程-網絡設計的各個方麵。SigmaStudio獲取配置數據，並生成通用的.c和.h文件
，以集成到軟件堆棧中。

 

圖5.SigmaStudio網絡配置工具

 

測試設備供應商（包括Mentor和Total Phase等）也是A2B總線生態係統的組成部分，主要提供A2B分析儀和監控器等產品。A2B分析儀可以模擬A2B網絡中的主節點或從節點，這在設計和創建A2B網絡的原型時會很有幫助。A2B監控器可作為A2B網絡上的無源節點，用於監測通過該節點的所有A2Byinpinheshuju，tongshizhichishuruheshuchuyinpin。zhexiegongjukeyibangzhukehusuoduanshangshishijianhejiangdishejifuzadu。tamenhaikeyizaixiangmufabuzhiqianhezhihoujiakuaitiaoshihefenxijiejuewenti。A2B技術擁有多家第三方設計服務合作夥伴，他們已多次將A2B設計成功推向市場。這些合作夥伴提供硬件模塊
、定製硬件和軟件設計支持等一係列服務。

 

技術生態係統、EMI/EMC可靠性
、電纜長度支持和最低的處理成本等這些輔助因素，對於A2B總線最重要的音頻和數據傳輸功能也是有力的補充。這些綜合優勢使得A2B技術深受很多行業應用的青睞
，例如運輸業、專業AV、音樂製作和表演等。

 

目前麵向廣泛的市場應用推出了5款通用型A2B收發器，其中兩款為主器件，剩餘三款為從器件。5款通用收發器包括超集組件和子集組件
，以及一款經過優化的端點從器件。支持的5款通用器件概覽如表1所示。

 

表1.麵向廣泛市場應用的A2B器件

 

 

A2B總線由ADI提供的一係列產品評估板提供支持，涵蓋各類A2B器件。第三方設計服務團隊提供的其他A2B板進一步實施補充。

 

表2.麵向廣泛市場應用的A2B評估板

 

 

如需了解A2B產品，以及更多與A2B應用相關的信息
，請訪問analog.com/a2b。

 

作者簡介

Joe Triggs是ADI公司汽車事業部汽車連接和傳感(ACS)產品部的應用經理。ACS部負責提供C2B
、A2B和ADI駕駛座艙傳感技術支持，如方向盤握姿-檢測和ToF技術。他於2002年獲得國立科克大學工學學士學位，之後繼續深造，2004年獲得利默裏克大學工學碩士學位。2012年，他完成了利默裏克大學Kemmy商學院工商管理碩士課程。