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[MIPI 技術ノート 3/3] MIPI SoundWire v1.2, モバイルオーディオインターフェース統合の柔軟性を向上
MIPI; モバイル機器に内蔵されるプロセッサーのインターフェースを規定した規格, スマートフォン・タブレット, SoC(システム・オン・チップ)中心に構成されるエンベデッドビジョンシステム
Lior Amarilio, Chair of the MIPI Audio Working Group : 1 May 2019 (出典 MIPI Allliance 技術資料より)
[MIPI 技術ノート 1/3 を読む]
[MIPI 技術ノート 2/3 を読む]
SoundWire と SLIMbus
MIPI は, SoundWire に加えて, 補完的なオーディオトランスポート仕様である MIPI SLIMbus v2.0® を提供しています。どちらも, 2019年に発売される第1世代の5Gデバイス(first-generation 5G devices)に導入されています。
(上記リンクをクリックすると, RCR Wireless News 2019 to welcome 5G devices: An overview of MIPI interfaces enabling 5G readiness (Reader Forum) By Reader Forum January 18, 2019 へ移動します)
どちらの仕様も, CMOS I/Oを使用した2線式, マルチドロップ, TDMインターフェイスについて説明しています。ただし, SLIMBus は固定フレームを使用し, 28MHzというより高い最大周波数でシングルデータレートモードで動作します。複数のマルチチャネル, 高品質のオーディオストリームをサポートし, 8つのレーンで最大224Mbpsのピーク集約帯域幅を提供できます。SLIMBus にはマルチマスタリング機能も含まれており, ステレオサウンドとマイクアレイの位相コヒーレンスも提供します。
これらの仕様は異なるユースケースを対象としていますが, ブリッジングによって同じシステムに実装できます。
図3. SLIMbus / SoundWireブリッジソリューションの例
SoundWire は, コスト最適化されたシステムとよりインテリジェントなシステムの両方向けに設計されたシングルマスターオーディオアーキテクチャです。低レイテンシPDM (パルス密度変調)などの新しいユースケース向けの新しいオーディオデザインに最適です。また, SoundWire は, マイクやスピーカーなどの小型でコスト重視のオーディオ周辺機器を組み込んだ, 複雑性が低くゲート数が少ないデザインにも適しています。SLIMBus は, 主にアプリケーションプロセッサやモデムなどの大型コンポーネントをBluetoothやFMラジオ, オーディオコーデックなどのオーディオコンポーネントにリンクするためのマルチマスターアーキテクチャです。I2CやUARTなどの複数の周辺バスを統合するためにも使用できます。
MIPI DisCo for SoundWire
MIPI のオーディオデバイス仕様ポートフォリオには, MIPI DisCoSM for SoundWireも含まれています。この仕様は, MIPI Discovery and Configuration Base Architecture (MIPI DisCo)を通じて, SoundWire にソフトウェア検出機能を追加します。MIPI DisCoは, SoundWire デバイスのプロパティを検出してOSに伝えるための共通フレームワークです。
SoundWire 用DisCoは, 最大クロック周波数, 電源管理機能, データポートの種類など, SoundWire マスターとスレーブのプロパティを記述します。DisCoは, ファームウェア, 主にDisCoのベースである ACPI (Advanced Configuration and Power Interface)からこれらの特性を読み取ります。デバイスのプロパティがわかれば, OSはマスターとスレーブのパラメータをそれに応じてプログラムして, 期待どおりの動作を得ることができます。
この仕様は現在公開されており, SoundWire の重要な補完となります。MIPI は, デバイスベンダーが SoundWire デバイスでDisCoデータを利用できるようにすることを推奨しています。システム開発者は, これらのコンポーネントをより簡単に統合できるように, この情報の提供をますます期待するようになります。
MIPI SoundWire は, MIPI Alliance メンバーのみが利用できます。モバイルデバイスおよびモバイルの影響を受けたデバイスのオーディオインターフェイスの将来を形作りたい組織は, MIPI Audio Working Groupへの参加を検討してください。このグループは現在, より長い接続とより高い帯域幅を備えたより複雑なシステム トポロジ向けの同様のオーディオおよび制御インターフェイスに取り組んでいます。これにより, 開発者はこれらのトポロジで低EMIを維持できるようになり, 制御レイヤーとオーディオペイロードの柔軟性が向上します。
(技術資料の和訳ここまで)
MIPI搭載機器の開発に最適
ロジックアナライザー LAP-C Proシリーズ - 高機能モデル -
- Model 32256M: Total Memory 8Gb
- Model 32128M: Total Memory 4Gb
Memory/channel 256Mb, サンプリングレート 2GHz(Timing mode), 250MHz(State mode), Acquisition channels 32
(これ以外の製品詳細は, 以下の製品写真をクリックして仕様を確認いただけます)
上部写真をクリックすると, ロジックアナライザー LAP-C Pro シリーズ仕様詳細へ移動します
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(ここから原文の引用)
SoundWire and SLIMbus
In addition to SoundWire, MIPI offers a complementary audio transport specification, MIPI SLIMbus v2.0®. Both are being deployed in first-generation 5G devices coming out this year.
Both specifications describe two-wire, multi-drop, TDM interfaces using CMOS I/O. However, SLIMBus uses fixed frames and operates in single-data-rate mode at a higher maximum frequency of 28MHz. It supports multiple multi-channel, high-quality audio streams, and with eight lanes it can deliver as much as 224Mbps of peak aggregated bandwidth. SLIMBus also includes multi-mastering capability and offers phase coherence for stereophonic sound and microphone arrays.
These specifications are intended for different use cases, though they can be implemented in the same system through bridging.
SoundWire is a single-master audio architecture designed for both cost-optimized and more intelligent systems. It is ideal for use in new audio designs for new use cases such as low-latency PDM (Pulse Density Modulation). SoundWire is also suited to low-complexity, low-gate-count designs incorporating small, cost-sensitive audio peripherals such as microphones and speakers. SLIMBus is a multi-master architecture primarily for linking larger components, such as application processors and modems, to audio components such as Bluetooth and FM radios and audio codecs. It can also be used to consolidate multiple peripheral buses, such as I2C and UART.
MIPI DisCo for SoundWire
MIPI's portfolio of specifications for audio devices also includes MIPI DisCoSM for SoundWire. This specification adds software discoverability to SoundWire through MIPI Discovery and Configuration Base Architecture (MIPI DisCo), a common framework for discovering the SoundWire devices properties and conveying that to the OS.
DisCo for SoundWire describes the properties of SoundWire masters and slaves, including maximum clock frequency, power management features and types of data ports. It reads those characteristics from firmware, primarily ACPI (Advanced Configuration and Power Interface), upon which DisCo is based. Knowledge of the device properties allows the OS to program the master and slaves parameters accordingly to gain expected operation.
The specification is publicly available now and is an important complement to SoundWire. MIPI recommends that device vendors make DisCo data available for their SoundWire devices. System developers increasingly will expect to have this information provided so they can more easily integrate these components.
MIPI SoundWire is available only to MIPI Alliance members. Organizations that want to help shape the future of audio interfaces in mobile and mobile-influenced devices should consider joining the MIPI Audio Working Group. This group is currently working on a similar audio and control interface for more complex system topologies with longer connections and higher bandwidth. It will allow developers to maintain low EMI in these topologies and will include an improved control layer and audio payload flexibility.
(原文の引用ここまで)
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