Daisy-Chain AVB

Ethernet als dominanter lokaler Netzwerkstandard ist zwar schnell, aber nicht deterministisch,SynchronousNetwork_01#_0.jpg kann also die Zustellung von Datenpaketen innerhalb definierter Zeiten nicht sicherstellen. Die Standarderweiterung AVB = Audio Video Bridging behebt diese Problematik und ergänzt damit ausgerüstete Segmente um synchrone Paketzustellung, ohne dabei den konventionellen Datenverkehr zu beeinträchtigen.

Inzwischen gibt es vor allem aus dem Bereich des professionellen Audio-Equipments zahlreiche AVB-Implementierungen und viele davon setzen auf die Echtzeit-Controller samt zugehöriger Software der britischen Firma XMOS. Jüngste Entwicklung von XMOS ist das Daisy-Chain AVB-Referenzsystem, das AVB-Implementierungen ohne zentralen AVB-Switch ermöglicht.

XMOS AVB Technologie

Verkettete Talker und Listener

Ethernet AVB (802.1BA) ist ein recht vielseitiger Standard, der das Streamen von Mediainhalten mit niedrigen Verzögerungen auf Standard IEEE-802.3-Netzwerken erlaubt.

XMO019_AVB-DC_0.jpgMit AVB DC können nun Audiogeräte wie etwa Mikrofone oder Lautsprecher in einer Daisy-Chain-Topologie zusammengeschaltet werden, ohne dass dafür ein zentraler und kostspieliger AVB-Switch benötigt wird. Dies verspricht eine Revolution in der Audio-Industrie durch dramatisch fallende Kosten und geringem Verkabelungsaufwand und eröffnet Anwendungen, die bis vor kurzem noch nicht realisierbar waren. Anwender können damit Computer, Audiogeräte und weiteres Audio-Equipment ganz einfach zusammenschalten und damit die Kommunikation all dieser Geräte über Ethernet AVB ermöglichen. Dabei unterstützen bereits jetzt handelsübliche Laptops wie etwa Apple MacBook und MacBook Air diese neue Vernetzungstechnologie.

Video: XMOS AVB Demo

Referenzsystem SliceKit

XMOS_AVB-DC_Demo_01_0.pngZur Evaluierung und als Entwicklungsplattform bietet XMOS seit einiger Zeit das modulare und ständig erweiterte sliceKIT, quasi ein XCore-Legokasten. Zur Realisierung von Daisy-Chain AVB auf diesem System benötigt man neben dem Core-Board 2 Ethernet Slices sowie das 4-Kanal Audio-I/O Slice zur Kodierung und Dekodierung analoger Quellen/Senken. Die Hardware kostet ein paar Hundert Dollar, die Software samt grafischer Entwicklungsumgebung namens xTIMEcomposer Studio dagegen ist vollständig kostenlos.

Hier die wesentlichen Eigenschaften des Ethernet AVB Daisy-Chain xSOFTip Referenzdesigns:AVB-DC_OnSliceKIT_01_0.png

  • Bis zu 4 Audiokanäle, simultan Talker und Listener
  • Bis zu 4 Streams mit 48kHz oder 2 Streams mit 96kHz Abtastrate
  • Low-Cost Implementierung mit dem XS1-L16 xCORE Multicore-Microcontroller
  • Niedrigste BOM-Kosten, kein externes DRAM oder Betriebssystem notwendig
  • Nutzt die bestehende, felderprobte XMOS AVB-Technologie
  • Angeboten in Form von konfigurierbaren xSOFTip Software-Blöcken.

Product Brief sliceKIT
Übersicht sliceKIT Komponenten
Übersicht XMOS Tools 

Automotive AVB

Ethernet war bislang in der Automobilelektronik nur als Zugangsmedium für Diagnosewerkzeuge implementiert, doch zeigen aktuelle Entwicklungen eine Roadmap für Ethernet bis hin zum zentralen Backbone in Serienfahrzeugen. Freilich sind dafür einige Anpassungen notwendig - so wird als physikalischer Layer wohl BroadR-Reach ausgewählt, weil unproblematischer bezüglich EMV und kostengünstiger dank gedrillter Zweidrahtleitung. Die Special Interest Group (SIG) OPEN (One Pair Ether-Net) mit potenten Mitgliedern aus der einschlägigen Industrie hat sich zum Ziel gesetzt, BroadR-Reach als IEEE-Standard zu implementieren. In einem solchen Szenario wird das Infotainment einschließlich Videokameras voraussichtlich über AVB eingebunden. XMOS ist daher mit seiner AVB Daisy-Chain Lösung gut aufgestellt und wird mit entsprechenden AECQ-Qualifizierungen seiner Produkte und Unterstützung von BroadR-Reach PHYs interessante Technologien für diesen Markt liefern.

XMOS Automotive Anwendungen
Webseite der OPEN Alliance SIG

st