基于SH7263的数字汽车音频系统

　　1 简介

　　压缩音频格式为全世界PC和音频系统所广泛使用。为了应对这类数字化音频信号，瑞萨科技公司推出了整合有SH2A-FPU内核的SH7263高性能微控制器。这款LSI的最大工作频率为200MHz，整合了单精度和双精度计算支持FPU，其实现了高速信号处理能力。

　　SH7263带有片上CD-ROM解码器和采样速率转换器，特别适于用于数字音频系统，如具有音频编码和解码功能的汽车音频与家庭音频。

　　此外，这款LSI还整合了符合USB标准v2.0高速(480 Mbps)指标要求的主机和函数接口，以及1个支持尺寸达到WVGA(800×480像素)的液晶面板的显示器控制器。这些特性提供了显示系统功能，并且实现了通过连接USB Flash存储器或便携式音频或类似USB器件来执行高速数据传输的数字音频播放器的低成本配置。

　　并且，这款LSI还具有外设功能，如CAN控制器、IEBus控制器、用于数字音频数据输入/输出的串行声音接口(SSI)、串行通信接口，以及1个16-级FIFO和1个 I2C总线接口。

　　图1 SH7263评估板和汽车音频头单元

　　2 系统框图

　　图2 SH7263数字汽车音频系统框图

　　整个数字汽车音频系统的系统框图如图2所示。有1个16位MCU负责系统控制功能，而SH7263则充当从设备来通过UART接收系统MCU上的命令。不仅CD面板，而且3个主要存储器件(SD、USB和NAND Flash)都被附于SH7263之上。在中间件的帮助下，可以将CD-DA 16位PCM格式的代码编译成MP3/AAC格式的代码，并且将其存储到SD、USB或NAND Flash存储器中。撷取过程的最高速度约为AAC格式的4倍和MP3格式的3.2倍。同时，还提供了MP3/AAC/WMA解码器中间件，用以对这类格式进行解码，并将其输出到功率放大器上。

　　3 SH7263的软件结构

　　SH7263的软件结构如图3所示，并且整个软件在uITRON OS 4.0下运行。除了uITRON OS之外，它还可以划分为3层：用户API、框架层和驱动器层。在框架或中间件层内，它可以划分为编解码器框架、IOIF框架和文件系统框架，并且各个框架都有其特定功能。编解码器框架主要负责音频编码和解码。IOIF框架用于对用户API的POSIX API接口进行仿真和通过驱动器层来控制硬件。FAT和ISO9660之类的文件系统则可以利用文件系统框架来进行处理。