数字iPhone扩展底座参考方案实现灵活和差异化设计

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随着越来越多的人拥有iPod/iPhone，高品质底座也成为了经常使用iPod/ iPhone在家欣赏音乐、对音质有追求的人的喜爱之物。目前市面上的iPod底座实现方案种类繁多，最近由XMOS公司推出的一套用于各种iPhone和iPod底座的参考设计，独特地采用了XMOS XS1-L事件驱动处理器，可通过软件全部实现，并通过省去模拟音频处理组件而使其不受射频干扰，确保了获得最高保真度音频性能而所需的比特级完美（bit-perfect）的数字音频数据流。

“XMOS提供的iPhone和iPod底座参考设计，具有三个主要的独特优点。” XMOS副总裁兼共同创始人Noel Hurley表示：“ 首先它采全数字设计，可提供高保真音质，具有优异的噪声免疫力。其次，可编程的定制化解决方案具有很大的灵活性，使得客户能够针对成本敏感市场提供差异化产品，包括可自行定义用户界面、选择任何的音频增强功能，以及定制输入输出连结性等。最后，XMOS的方案是与Apple的产品兼容，是带有软件栈的开放式硬件参考设计。”

XMOS推出的iPhone和iPod底座参考设计的核心是事件驱动处理器。这XMOS的事件驱动处理器XS1系列基于XS1 Xcore内核，每个XS1 Xcore能执行多达8个线程，速度达到400 MIPS。每个线程有一个专门的寄存器组，使其能够作为一个逻辑核心。8个线程共享一个64K字节统一内存，避免了访问冲突。每个XS1 XCore有64个I / O引脚，软件可编程。线程的执行是确定性的，因此每个线程可以实现硬实时的I / O任务，而无论其他线程的行为。具体的特性请参考表1。


XS1处理器的32位数字信号处理与一个64位媒体访问控制(MAC)消除了各种舍入误差，同时该项设计独特的异步本地化时钟架构保证了零时钟抖动。这是实现精确的、全动态范围声音再现的一个决定性因素。通过将数字信号路径与XMOS处理器的185MIPS备用DSP处理能力相结合，设计师们可以从容地添加自定义数字声音扩展功能来提升音频音质。简单的均衡器功能以及诸如低音增强和空间定位等听觉心理增强功能，则可在各种第三方算法导入时同时被添加。基于不同XS1系列的iPod底座参考设计的配置如表2所示。



XS1-L事件驱动处理器可采用C,、XC 和 C++语言编程，它为用户提供一个完全灵活的嵌入式软件定义工作流程。除了其强大的音频处理能力以外，该参考设计还提供了多种数字音频接口可供选择，包括I2S、SPDIF、1位软件DAC以及脉宽调制(PWM)等，并且将支持客户化前面板( front-of-box)外围设备和控制代码的开发。该处理器的固件还可通过采用设备固件升级，在未来任何时刻进行更新，为基于订阅的各种产品扩展服务、以及各种软件和硬件的升级创造了条件。下图给出了iPod底座开发流程。



XMOS 的总部位于英国布里斯托(Bristol)，在美国加州桑尼韦尔(Sunnyvale)和印度金奈(Chennai)分别设有销售办公室，销售代表遍布全球。XMOS正在改写电子产品的设计方式。其革命性的事件驱动多核处理器使完全通过软件来更容易地创建系统得以实现。XMOS的设计师们享受着从创意到产品的最快实现途径，他们可通过使用标准的可程序设计芯片，去构建一个能将接口、数字信号处理器(DSP)和控制软件完全集成在一起的完整系统。无论是对于那些创业企业家、研究人员，还是领先电子品牌的设计师而言，XMOS可确保实现创新和成本大幅降低。

发布者：小宇