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菊花链AVB:构建一个低开支的AVB体系

对比其他的数字音频分发机制(如USB音频),由于需要能感知AVB的交换机,AVB可能看起来成本较高。因为这个原因,提出菊花链AVB的案例:一台带有两个以太

比照其他的数字音频分发机制(如USB音频),由于需求能感知AVB的交流机,AVB或许看起来本钱较高。由于这个原因,提出菊花链AVB的事例:一台带有两个以太网端口(称其为A与B)和一台内置“交流机”的AVB终端设备,引号引住交流机是由于这并不是一台全功能的交流机。

图3给出的即为一种布局事例。一台笔记本电脑与节点1相连,节点1与节点2相连,节点2与节点3相连,网络到此结束。每一个节点由2个端口(对称的)组成,衔接端口的逻辑如下:

● 假如只要一个端口被刺进,节点就相当于一台一般的AVB终端设备

● 假如两个端口都被接入,此节点首要担任两个端口之间的桥:一切数据流都正常经过。此节点自己将会接入任一经过此设备的AVB数据流,而且偶然会消除或许发生一个数据包:例如当呼应SRP、PTP或装备协议中恣意一个时。

这就意味着根据交流容量节点需求的资源很少。抵达端口A的数据将会流向B,除非它已被本地的节点预订,抵达B的流也将流向A,除非它已被本地的节点预订。偶然会在本地生成数据包,节点有必要了解这些数据包应该去向A仍是B。桥接A与B的软件有必要是能感知AVB的,而且有必要参加进来,例如时钟同步。

值得注意的是,现在既不需求路由表也不需求缓冲存储,完结这样简略的使命也不需求操作体系。这就意味着在本钱方面,一台菊花链AVB终端设备与一般的AVB终端设备外加一个以太网PHY和插口的本钱是差不多的。

这种办法有一些局限性:

● 和一台交流机不同,一个菊花链网络需求为流过整条菊花链的末向数据流预留流量;在1台带有7个节点的交流机里,一切7个节点理论上都可以接纳100 Mbits的流量。在一个菊花链体系中,这或许需求第一个节点传输700 Mbits/s。但是,在一个AVB体系中,大多数数据流都是多路传送音频数据流,很小部分的流量为特别的节点预留。因此,链上的节点都接听到相同的流,一条菊花链上几乎没有额定的数据流。

● 一秒约束:它指的是为了确保一个2ms的端对端推迟,AVB规范不支持在一个网络中有多于7台交流机,这就把一条单菊花链约束到7个节点范围内。有两种办法可以处理这个问题:首要,可以在一个封闭体系内抛弃那2ms的推迟。其次,可以在菊花链中运用一台交流机。假使一条4个节点的菊花链与交流机的每个端口都相连,那么一台交流机就可以运用4倍的节点数,减少了所需基础设施的本钱。

由于这些约束,菊花链AVB十分适合于用于小规模体系。

菊花链施行事例

现已在带有16个逻辑核的XMOS芯片的基础上开发出了一种菊花链AVB节点。体系的硬件和软件结构如图4所示。的体系所用硬件包含:

● 一片带有16个逻辑核的xCORE多核微操控器

● 两个带有磁体和插口的以太网PHY

● 一个可以生成字时钟的低颤动锁相环(PLL)

● 一个带有输入输出级的编码解码器(CODEC)

微操控器运转7个使命来操控2个以太网端口:输入数据包、输出数据包和两个端口间的路由数据包。别的6个使命完成AVB栈,分别是主叫者/接听者、PTP与媒体时钟康复、I2S操控、SRP/MRP和1722.1康复与操控使命。一切的13个使命适合于128kByte的片上存储,然后不再需求扫除外部RAM。用一片外部闪存芯片来存储固定数据和开机映像。其软件与高通道数AVB产品的软件十分类似,仅有不同的部分是MII接口和缓存。

经过选用一片XMOS sliceKIT卡加两片以太网子卡与一片音频子卡来构建了一个体系。图5为一张介绍4个菊花链节点堆叠的相片。菊花链节点堆叠与一台笔记本电脑相连,它将两个节点作为“左”和“右”声道。(音频子卡自带双立体声输入和双立体声输出;这次演示只运用了一个单音频输出。)

笔记本电脑可以发现两个节点,因此咱们可以将咱们的音频输出从头指向到两台扬声器。每个时钟的示波器波形图标明两个声道在播映时没有显着的相位差。相同的硬件/软件架构可被广泛应用,如构建一个会议电话体系,或许驱动一个功放(P/A)体系。

定论

咱们现已证明咱们可以构建一个低开支的AVB体系,而不需求全功能的AVB交流机。这减少了AVB的本钱,并使菊花链体系得以被构建。

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