iPod通用底座采用特殊架构处理器

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　   通常，iPod通用底座的音频信号从接入到放大器再到输出需要经过AD/DA的转换，一则会产生信号失真，二则如果选用高档数模转换器来保证音质的话，成本不菲。日前，一家英国公司XMOS推出了一款全数字到数字的iPod和iPhone底座参考设计，解决了上述问题。
　　据XMOS副总裁兼共同创始人Noel Hurley介绍，该方案的创新设计保持了从iPod或 iPhone经USB到放大极的音频信号通道的端对端数字化直通。该设计采用了目前最高阶的24位数字音频采样率，通过一个独特的事件处理器与32位数字信号处理器（DSP）、以及一个64位媒体访问控制器（MAC）相结合来消除输入噪声。同时，由于具有独特的异步本地时钟结构，该方案不受时钟抖动约束，可自由选择外部时钟。“D类放大器对时钟要求很高，异步本地时钟结构无疑大大简化了设计上的难度，有助于实现精确的、全动态范围声音再现，”Hurley说，“由于是数字信号直通，该方案可防止相连设备间的射频（RF）噪音，并且去除了传统设计中所需的由模拟向数字转换而引起的噪音。”
　　这一方案中，最为独特的是XMOS的XS1-L1事件驱动处理器（Event-Driven Processor），它是一款不同于PLD或其他可编程器件结构的多线程可编程芯片，最高可支持8线程处理/核，“XMOS正在改写电子产品的设计方式。其革命性的事件驱动多线程处理器使完全通过软件来更容易地创建系统得以实现，”Hurley说，“XMOS的设计师可通过使用标准的可编程设计芯片，去构建一个能将硬件接口、DSP和控制软件完全集成在一起的完整系统。这对于创新和大幅降低成本来讲意义非凡。”他同时强调，虽然XS1-L1是一 款独特架构的处理器，但由于它采用C、XC 和 C++高级语言来编程，所以很容易上手进行设计。
在上述方案中，借助XS1-L1的灵活性，设计师可以完全通过软件来定义和实现不同的设计，为最高保真度的音频性能提供每个比特都完美（Bit-Perfect）的数字音频数据流。“通过将数字信号路径与XMOS处理器的185MIPS备用DSP性能相结合，设计师们能够自由添加自定义数字声音增强功能来进一步提高音频质量。”Hurley说，“通过导入其他各种第三方算法，能够实现包括各种简单的均衡器功能和听觉心理增强功能，如低音增强和空间定位等。”
　　该参考设计提供了多种数字音频接口可供选择，包括I2S、SPDIF、1比特软件数字模拟转换器（DAC）以及脉宽调制（PWM）等，并将支持开发客户化的用户功能(Front-of-Box)外围设备和控制代码的开发。该方案为Apple认证产品设计，所以能够符合“Made for iPod”和 “Works with iPhone”两个规范。其处理器的固件可通过采用来自iPod 或iPhone的设备固件升级，以这种方式进行软硬件的更新，将确保任何基于产品改进的错误修复或新性能认证。

发布者：吕勇