ST 汽车音频系统设计平台:CABx系列

ST 汽车音频系统设计平台:CABx系列

意法半导体公司（ST）

CABx系列包括CAB1和CAB2。对于CAB1，调谐器在模块内，使得用户很容易改变布局来开发不同的产品，而不用考虑调谐器的性能会受到影响；对于CAB2，调谐器和音频处理器集成在FAST单片上，从而降低了产品成本。
ST在汽车音频方面提供整套解决方案，其中包括功放、稳压和诊断IC，还有MCU、信号处理器、调谐器以及ISO9141的接口IC。世界上的汽车音频制造商都选用ST的解决方案，包括Alpine、Clarion、先锋、索尼公司等。

CAB1和CAB2总体概念介绍

CAB的英文全称为“Car Audio Basic Platform”，即ST在汽车音频方面所提供的基本解决方案。这套解决方案包括硬件和软件上的配置，全套方案可提供。该方案在主板上配有调谐器、音频处理器，还有功率放大器、MCU、RDS解码器等。现在有许很多厂商准备开拓欧洲市场，而欧洲市场是对RDS 功能有要求的。ST提供的这套RDS经过欧洲市场，是一套工作良好的方案，它也向客户提供。

CAB系列方案还有一个比较好的功能就是它的易扩展性，可方便地实现通信协议与MCU之间的通信处理，比如客户还可以在其基础上添加如CDP、CDC、DVD、VCD方案。

CAB1系统

ST的CAB1系统主CPU选用ST72321。ST 72521是一款具有CAN总线兼容性的MCU，用于有CAN功能的汽车音响设备。CAB1方案选用的调谐器IC是TDA 7421，该调谐器与传统调谐器的不同之处在于它有一个自动对准(Auto-alignment)功能。它是在调谐器生产时由生产厂商将一些优化值直接写入调谐器模块中的内存里面，应用时只需将调谐器内存里的值读出来，重新输给调谐器即可，从而可以得到很好的性能。这些工作由调谐器厂商来完成，不需要更改里面的值，只是把它读出来。ST这套方案的调谐器模块是由光星电子公司提供的。

ST在CSP方面提供两个版本，TDA 7460和TDA 7410。7460是一个高端的CSP版本，其输入源较多，有5至6个。7410产品输入源略少些。可以根据自己的需求来选择不同的CSP，如果选择低成本，那么选择7410。

ST方案的功率放大器选择了传统的产品系列—TDA738x系列，它有22W、30W、40W的产品，可以根据自己的需要进行选择。

再有一部分就是RDS的解码器部分，它的型号是TDA7479。RDS的解码器直接将调谐器信号提供给RDS信道来作解码，通过某种协议直接传给MCU。MCU再对从信号中得到的数据进行处理。用户可根据自己的需求进行一些模块如DVD、CDP或VCD等的扩展，从而扩展整个系统的功能。 CAB1系统满足大众公司的TL972标准。它具有RDS功能，包括AM/FM，FM有3个频道FM1、FM2、FM3，AM有AM1、AM2两个频道。CAB1提供四个通道的输入源。如果客户需要更多的输入源，可选择高端的CSP TDA7461ND和TDA7460；要求不是太高端的功能时，可选择标准的CSP TDA74 10ND产品。

CAB2系统

CAB2系统和CAB1重要的区别在于它是将调谐器和CSP做在一起，合成为一块芯片，称之为FAST系列。这个方案的意义是可以将调谐器IC直接布到主板上，从而节省部分空间。另外，就调谐器的一些表现来说，TDA7513可能要比TDA7421好些。其它方面，CAB2与CAB1没有太大的不同。如果主MCU选择带CAN功能的ST72521，则它很容易扩展到带CAN的汽车上，ST也提供带CAN的软件。

CAB2的调谐器增加了一个ISS。它的输入源仅为两个：CDP和CDC。需要更多的输入源时，则需要选择另外的CSP。

CAB1的信噪比性能在94.1MHz，输入信号60dB下，可以达到56dB。CAB2要比CAB1性能好些，可以达到62dB。在灵敏度方面，CAB2的性能要明显好于CAB1。这是因为CAB2采用了ST的第二代调谐器。

ST汽车音响技术

ST公司在汽车音响技术方面拥有多年的经验和系统知识，在集成前端IC器件的设计上，包括AM、FM和调谐PLL，有9年以上的设计经验。在FM宽带处理方面(立体声编码、弱信号处理和RSD解码)拥有14年以上的经验。ST现在还在准备推出一些新的FM产品如数字中频IF、卫星DAB方案等。

ST掌握多项汽车数字音频技术，在汽车方面拥有越来越多的产品，有CD音频解决方案、DAB、调谐器，还有功放和数字中频处理器，以及整个系统MCU的处理等。

ST在AM、FM调谐器方面提供一系列的IC解决方案。从基本的TDA7421N到在开发之中的TDA7540如果选择全频道收音IC的话，可选择TDA7512和TDA7515。

调谐器

TDA7421N是ST代调谐器IC，是一种采用HF4COMS混合技术制作的高性能单片AM/FM调谐器IC。它的一个主要的特性是有一个快速的PLL功能。7421在AM方面采用双变频结构。它所包含的数字中频计数器可以地设置中频误差的范围，为6.25kHz，可以到50、100kHz。这种调谐器可以很清楚地得到中频误差范围，由中频误差范围来确定所要停台的误差范围的大小。它采用了电子调整的方式，即调谐器的性能，通过调整GNT的值来达到良好的性能，为生产和调试带来便利。

FAST系列IC

ST的FAST系列产品是将调谐器和CSP放在一块IC上，做成一个模块。FAST中的字母“F”，代表“Frontend”（前端），“A”代表“Audioprocessor”（音频处理器），“ST”代表“Stereodecoder”（立体声解码）。这些全都做在一块IC上，简称其为FAST系列。

FAST系列它的一个重要概念是它是一块“系统级芯片”，其好处在于可以降低成本，并减少空间要求。另外，它采用了一种新的理念缩短从产品上市时间。

ST在FAST产品方面提供7513、7514、7516和7517系列，都是将调谐器IC和立体声解码放在一个芯片上。CAB2系统采用的是7513产品。
7513与7521很重要的区别在于它增加了一个ISS功能。ISS可自动根据外界的条件变化来改变中频的带宽。

在正常情况下，它的带宽为120kHz，而在外界条件变为恶劣的情况下，它会将带宽改变为80kHz，这样能够很好地消除外界的干扰。它还提供一些重要的RDS支持，如它具有一个快速的PLL系统，一个更快的中频计数系统，一个非常灵活的质量检测功能。同时，它在CSP方面还额外增加了一个中频滤波器，也同样具有立体声解码以及相关性能。

应用

CAB方案的其它IC技术

CSP—汽车收音机信号处理

ST CSP家族有7460、7461等产品，可以根据自己的要求进行选择，如果想拥有较多的输入源，可以选择7460。TDA7410是一个低成本的IC，但它同样具有一些很强功能，只是输入源少些。可以根据自己的需求选择不同的产品，体现自己的设计要求。

MCU

MCU的选择根据I/O需求、ROM大小需求和RAM需求来决定。假定系统对I/O要求很多的话，则需要选择80个引脚的产品。假定对ROM或RAM的容量要求比较大的话，则要选择一个60k/2k的IC。设计项目中要求带RDS功能时，需要选择2k的RAM。

RDS

RDS是1983年由欧洲定义的，它主要是将数据打包在57kHz，其工作波特率在1.2kbps左右。RDS主要对接收机提供一些信息显示如电台的文字、时间等，以及一些其它的有用信息，如交通信息。