Здравствуйте!
Я новичок на этом форуме, равно как и в цифровой электронике вообще. До сих пор мой опыт "общения" с цифровыми схемами ограничивался сборкой готовых устройств по готовым схемам. Теперь интересно сделать нечто самому с нуля. Интересует не устройства на МК вообще, а для начала - совершенно конкретное, описанное в заголовке темы.
Я люблю слушать музыку и имею хорошую аппаратуру для воспроизведения, в том числе и ЦАП. Теперь я решил сделать для этого ЦАП'а второй цифровой источник - проигрыватель на жёстком диске (первый - проигрыватель компакт-дисков, у которого обустроен I2S-выход в уровнях RS485). Жёсткие диски привлекают невысокой ценой, удобством эксплуатации и замены и огромными доступными объёмами, чего нельзя сказать о флеш-памяти.
Мне требуется цифровой источник с выходом в формате I2S, работающий в подчиненном режиме - то есть сигнал Master clock приходит на источник с ЦАП'а, а он может иметь частоту, кратную 44.1 или 48 кГц (в зависимости от установок в ЦАП'е включается тот или иной генератор частоты). Соответственно контроллер должен "уметь" работать с этими частотными сетками, и в то же самое время - связываться с HDD.
Поначалу я хотел разработать "устройство на одной плате" - грубо говоря, с одной стороны втыкается шлейф SATA, с другой стороны выходят витые пары RS485. Мне указали на то, что SATA может работать строго с пропускной способностью 1.5Тб/с и никак не меньше, и что такое устройство мне не по зубам, поэтому нужно использовать переходник SATA->USB. С USB, насколько я знаю, могут работать контроллеры ARM, у них же есть и выход I2S. Поэтому тему я создал в этом разделе.

Меня интересует - может ли ARM работать одновременно с USB-устройством (работающим на частоте 12МГц) и при этом - с I2S-приёмником, задающим мастерклок, причём с частотой, совершенно некратной USB'шным двенадцати мегагерцам (16,9344МГц или 18,432МГц)?

Какую именно модель МК следует выбрать? Может, я плохо искал, и есть уже совершенно готовые устройства, полностью отвечающие моим потребностям? Какие могут быть подводные камни у подобного устройства?

Сразу скажу - сложность изготовления ПП меня не пугает, т.к. заказывать в любом случае буду на заводе, так что доступны и 4-слойки, и плотная компоновка.

Конечно может..

Вот, на "вкус и цвет": ARM'ы..

Круто.


IBM PC. Примерно вчетверо дешевле, чем любое устройство, которое вы решите изготовить.
Выбор аудиокарт широк до безобразия. Со всякими внешними интерфейсами. В том числе и I2S.
Также выбор безвентиляторных компьютеров имеет место быть.

Но если это все затеяно не с практической целью, а просто так, то купите себе какой-нибудь кит http://www.starterkit.ru/html/index.php
и потренируйтесь.
http://www.starterkit.ru/html/index.php?na...=view&id=48
Например с помощью этого легко сделать требуемое устройство.
(Примечание. "Легко" - означает принципиальную возможность).

iPOD Classic - разобрать и скопировать урезав по самый I2S.

=SSN=, спасибо, теперь благодаря Вам я знаю о принципиальной возможности сделать сабж :D А есть развернутые мануалы? Я читал даташит на STM32F105, там есть схема проигрывателя - но работающего в ведущем режиме, и, насколько я понял, только с сеткой частот 48кГц. Если я неправ - спорить не буду, просто поправьте :D

DpInRock - судя по никнейму, у Вас одинаковые со мной музыкальные предпочтения :D Но это оффтопик, конечно же.


Что же это за пека такой? Или я плохо представляю себе цену устройств на МК, неужели они вчетверо дороже ПК, да ещё и в безвентиляторном исполнении (один лишь безвентиляторный БП стоит 100-120 евро)?


Только вот работать они могут в большинстве случаев только с 48кГц (44.1 пересчитывается в 48), I2S обычно приходится выводить своими силами, результат не сильно-то и радует - и не очень хочется курочить не самую дешёвую аудиокарту. В абсолютном большинстве случаев - I2S не может принимать внешний мастерклок (вообще-то мне не известна ни одна карточка, которая может принимать его, но наверняка такие есть).

Да и стоят приличные карточки с большим набором интерфейсов немало, тем более странен тезис о том, что ПК будет вчетверо дешевле.

За ссылку на киты - большое спасибо!

Uree - из айпода можно вывести I2S, но он не сможет работать в подчиненном режиме.

Ай красота... трэк оцифрован на 44.1кГц, а Вы его принудительно на 48кГц хотите выдать. Ничего не напрягает? В принципе конечно немного математики и можно все пересчитать, только боюсь не для АРМа задача.

Uree Нет, ни в коем случае не хочу! Никаких пересчётов, в случае, если трек на 48/96/192кГц - в ЦАП'е включается генератор на 18.432МГц, если трек в 44.1 - то генератор на 16.9344МГц.

Пересчёт 44.1-48 производится во некоторых аудиокартах ПК, это я имел ввиду.

Тогда зачем I2S должен быть в слэйв-режиме?

Затем, что ведущее устройство - ЦАП со своими генераторами и выводом сигнала MCLK.

Просто не представляете.
R примеру, разок заказать 4 слойную плату встанет вам баксов в 150.
Припаять компоненты (сами вы BGA не припаяете). Еще баксов 20.
Купить оные. По штучке. Еще баксов 50.
Итого, один подход 200 баксов. Это очень упрощенно.
Но раз хотите звук, чтоб все hi-end и летало - 6 слоев плата. ( С учетом DDR2 памяти, самый оно) - цену платы умножаем на 2.

С первого раза все сделать - врядли (можно, конечно, но в общем случае - врядли).

Итого - еще раз на 2.

И я совсем ничего не говорю про программирование.
Посмотрите форум. Люди светодиодиками мигают и радуются. И это не говорит о том, что люди глупые, а говорит о том, что задача не такая простая.
У вас опыт близок к нулю. Ваша личная гениальность не сильно вам поможет.
К примеру, Эйнштейну слабо сколотить табуретку. С первого раза. Да и со второго - тоже.

Посему - стартер кит - самый оно. Очень недорого - 4000 руб. У вас изготовить тоже самое выйдет намного дороже.
А использовать в единичном устройстве - вполне можно.

Тем более выбор там широк.
Лично я предпочитаю Atmel.

Спасибо за ответ, но я заказывал платы на заводе, знаю, что примерно столько они и стоят, и эта цена меня не очень пугает.
BGA я паял, вроде всё нормально до сих пор. Но те же STM32 или ARM7/9 есть в Фарнелле в выводных корпусах.


А зачем такие навороты? Неужели считать PCM-файл и вывести его на канал SDATA - это настолько сложно и требует DDR-2 памяти и прочего?


Я смотрю. Я же не говорю, что сразу хочу сделать такое, начинать я буду с малого, но желаемое в итоге обрисовал в первом посте.


Да, согласен. Только, боюсь, до Эйнштейна мне далеко, всё же не гений я.


Я не против, устройства по Вашей ссылке очень хорошие!


А чем Атмел лучше? Можете дать ссылку на стартап-документ? Может, такой МК лучше подойдёт для моей задачи?

ЦАП главный??? Оригинальный подход... с чего бы вдруг? Обычно ЦАПы, как оконечные устройства в цепочке тактируются как раз сверху, и MCLK это главный вход клока.

PS Открыл линейку DAC-ов от AD - все тактируются снаружи. Чето не то Вы придумываете...

А обязательно ARM нужен?
Если нужен только 1 канал I2S, то посмотрите в сторону AT32UC3A3: аппаратный I2S, USB2 HiSpeed host/device, корпус - TQFP. Я делал на нем проект - в 2-слойную плату уложился


Наверное, имеется в виду плата DAC - т.е. готовое устройство

Ё-мое.

К тому времени, как вы помигав светодиодом перейдете в к программированию USB хоста ( к примеру, для подключения USB HDD - а другого способа (кроме в большинстве случаев хренового IDE) у вас не будет), пройдет столько времени, что SDRAM обычную уже перестанут производить. А вот DDR2 - хоть завались.

Ну и кроме того, хороший программист решит задачу и на маломощном процессоре. А вот неопытному лучше взять что побыстрее. А вот "побыстрее" с выводными корпусами не существует.

Кроме того, цена вопроса выводного и BGA для единичного устройства одинакова. А раз так, зачем использовать всякий старый отстой? Обращайте внимание на процы с частотой ядра от 400 Мгц. Остальные - на свалку.

Проще всего эту задачу решить покупкой 2-х устройств:
1. Какой нибудь одноплатник на атоме/арме с виндовзом/линуксом. Должен присутствовать юсб хост.
2. Юсб аудио траспорт, работающий в изохронном асинхронном (обязательно) режиме. Ищется в аудиофильских местах типа вегалаба.

При правильном включении начнет работать сразу

Если желаете ручками и на микроконтроллере, то нужно найти или сделать самому драйвер юсб хоста или ата интерфейса для винта, файловую систему, декодер аудиоформатов, вывод в i2s. Все это ищется в сети в том или ином виде. Вам останется собрать это все вместе и добавить красивый и удобный юзер интерфейс.

Довольно приличный кусок работы

Вам правильно сказал ниже forever_student - готовое устройство, а не микросхема, несёт на борту генераторы, и тактирует подключенные транспорты. Метод имеет свои плюсы.


Спасибо огромное! Качаю даташит, буду изучать. Я верно понимаю, что никаких проблем с двумя несовместимыми сетками частот и с внешним тактированием от ЦАП'а быть не должно?
ARM мне вовсе не обязателен, я же и просил в первом посте - посоветуйте комплектуху, ведь я полнейший нуб и даже на самом первом этапе могу совершить ошибку - ладно из пушки по воробьям стрелять, хуже будет, если стану пытаться из рогатки по слону бить...


QFP выводными считаются?

http://ru.farnell.com/jsp/search/browse.js...Values%3D203063

По поводу программирования - Вы меня убедили в том, что это очень сложное ремесло. Я немного программирую для своих нужд на VisualBasic и AutoLISP, но это всё же "немного не то". Какие языки используются в МК - только Си и ассемблер? Какие есть годные книги, кроме кнутовских?
А демо-плату я в любом случае собираюсь покупать, без неё и делать нечего.

ig_z, спасибо и Вам, этот вариант я тоже рассматривал. Всё замечательно, только по каким-то причинам веговские USB-транспорты судя по отзывам почему-то уступают в звуке приличным ПКД (при работе на один и тот же внешний ЦАП) - видать, биты по дороге иногда теряются. Схема закрыта, это тоже не радует. Ну и самому интересно сделать, конечно же.

Странное дело. Вот почему работу с деревом(столярку в смысле) в школе начинают с банального простейшего табурета? А тут самокритичное "я нуб" - зато сразу буду "пилить" гарнитур из 8 шкафов... Где логика?
Кстати: "Метод имеет свои плюсы" - какие? Просто интересно.

Пожалуйста В таком случае вы можете делать транспорт сам. Это намного проще, чем все устройство в целом. По факту вам нужно сделать юсб девайс и i2s слейв. Примеров достаточно у производителей контроллеров. С практической стороны рекомендую посмотреть на tas1020 tusb3200 и lpc23xx lpc17xx.
Я очень медленно занимаюсь похожей проблемой и сделал выбор в пользу lpc2368

Не будет


Для UC3A3 - Си. На нем есть SF, где выложены примеры ( те, что я проверял - все рабочие) работы периферии,
в том числе USB и SSP (этот модуль поддерживает синхронные последовательные протоколы (I2S)
По семейству UC3 есть книга П.П.Редькина - практически перевод Datasheet - ов, иногда с ошибками


А как же bit-perfect?


Странно, а мне все больше открытые схемы попадались

Ну я тоже начну с покупки демоплаты и мигания лампочкой, но хочется через n итераций сделать сабж. Я сейчас интересуюсь принципиальной возможностью сделать это своими силами и наиболее подходящей платформой.
Если и дальше проводить деревянную аналогию, то мой вопрос будет звучать так - "я никогда не работал по дереву, но хочу сделать гарнитур из восьми шкафов, потому что магазинные мне не нравятся, но я в общих чертах знаю, чего хочу. Хотел делать деревянный дом со встроенными шкафами (это я хотел поначалу SATA-диск непосредственно к МК подключить), но мне указали, что стоимость производственной линии - дороже, чем сам дом, и работать на ней надо уметь, я этого не осилю, поэтому только шкаф. Как лучше отделывать готовые шкафы, какие брать инструменты, какое использовать дерево. Хорошо, сделаю сначала несколько табуреток и стол."


Например - позволит применить один максимально качественный генератор в ЦАП'е и отвязаться от их качества в транспортах, которых может быть несколько. Кроме того, насколько мне известно (я могу ошибаться) одна из мер уменьшить нестабильность опорной частоты, приходящей на микросхему ЦАП - разместить генератор физически максимально близко к ней, и тактировать её непосредственно от генератора. Наконец, ЦАП у меня - собранный, он меня вполне удовлетворяет и я не собираюсь его далее ковырять.


Ну да. А я о чём спрашивал?


Очень здорово! Надо же, не ожидал, что у Вас похожий интерес. Можно надеяться на некоторую помощь, нам же примерно по пути?

Может, юсб хост?

Ну и отлично, тем лучше для меня



SF - это что?
Даташит остаётся прочесть на языке оригинала, раз перевод с ошибками.

Software Framework

Мракобесное творение погромистов производителя. "Работают".


Это правильно.

Типа как у Хоровица-Хила - "так делать не надо"? Или просто примеры, сделанные на "отстань", которые лучше переписать, но можно и так оставить?

Что нужно для того, чтобы приступить к работе? У меня есть осциллограф и генераторы сигналов, но, боюсь, в "цифре" они мне не сильно понадобятся. Логический анализатор я закажу в этом месяце, одновременно с ним - и демо-плату на выбранный контроллер. Какие ещё приборы необходимы?

Мне они очень помогли. Потом (когда понял что к чему), что-то переписывал.
Лучше SF пользоваться, чем нет (особенно для начинающего) (последнее - imho)

Не совсем. Структура проектов у них отвратительная, оверхед по писанине 200%, наверное. Многочисленные "индусизмы" в коде. Ну и просто ошибки, куда же без них.
То есть лучше не пользоваться, если можете.


ИМХО, нужен только хороший осциллограф. Анализатор для данной задачи не нужен совсем.

Понятно. Надеюсь, хоть разобраться помогут.



У меня пока только С1-93, он хорошо если на 30МГц работает. Устройства на 400МГц, какие выше советовали, даже рядом не посмотришь.

Открою страшную тайну: я в подавляющем большинстве случаев пользуюсь С1-55 Не торопитесь с оборудованием, в общем.

Именно для этого и написаны


Если будете использовать UC3A3, то у него максимальная тактовая частота - 66 МГц. Для Вашего случая - с избытком.

Ага. А когда чел поймет, делал-делал и наконец, доделал, то захочет чего-то еще.
А "чего-то еще" в области обработки звука требует вычислительных ресурсов. Да еще на частоте не 48, а 192, к примеру.

И что любопытно. Отладочная плата для AT32UC3 стоит 7200 рублей, а плата на G45, который покруче будет на порядок - 4000.
Да и сама платка на G45 симпатичная, без лишних компонентов. И вчетверо меньше по размерам...

Я обычно подбираю МК под задачу. Кто-то делает по другому? Если бы ТС озвучил "чего-то еще", возможно, МК был бы другим.


Далеко не всякий DAC поддерживает 192


Для задачи ТС отладочная плата - макетка с TQFP-144, три разьема, один или два кварца, и кучка керамики по питанию

ТС - это я? А что значит эта аббревиатура - топик-стартер?
Собственно, выбор контроллера и явился одной из причин создания треда.



Мой - поддерживает, но обработкой звука я вряд ли буду заниматься. Малое бы сделать.

Типа замечу. "Малое" - это как раз очень большое. А вот обработка звука - это как раз развлечение, малое.

ТС НЕ СОБИРАЕТСЯ делать устройство. Он просто на примере устройства хочет что-то изучить. Ему так легше морально. Не светодиодом моргать, а вот эдакое залудить.

И посему лучше изучать нормальный АРМ, 926-й. А не AVR32 (изучив которой, получишь только опыт АВР32, не более). А изучив G45 получишь именно опыт ARM.

А что самое крутое, G45 стартует с SD карты. Вообще никаких отдадочных средств не требуется. Т.е. программу пишешь, закачиваешь на SD и вперед.

Мда. У меня представление об устройстве с ног на голову перевернулось в этой теме.


В принципе - так оно и есть.


Я наверное пару разных возьму, G45 + модуль с цветным экранчиком и http://www.starterkit.ru/html/index.php?na...p=view&id=9 - про LPC2368 выше говорили. Или это бессмысленно, и все армы не различаются в плане программирования?

А каким образом происходит выбор частот 32 - 192 ? Какая нибудь шина управления, тумблер или что то еще?

Шина управления, данные о файле считываются из заголовка PCM-файла, и в зависимости от этих данных должна происходить конфигурация цифрового фильтра ЦАП'а подачей напряжения на определённые его выводы - определяется длина входного слова (16 бит или 24) и коэффициент деления опорной частоты. Аналогичным образом конфигурируются генераторы - в зависимости от данных в заголовке проигрываемого файла должно подаваться напряжение на разрешающий вход того или иного генератора. Ещё возможные регулировки - mute и deemphasis. На последние в ПКД у меня сейчас выделено 2 проводка, думаю, как лучше реализовать оставшиеся установки - отдельными проводками или в начале проигрывания каждого трека передавать битовую последовательность по одному-единственному.
На плате ЦАП есть колодка, с которой можно произвести все эти настройки. Сейчас конфигурация этих режимов произведена джамперами, но с тем же успехом можно подавать на соответствующие её ножки логические уровни с ключей, или замыкать их релюшками.

Только учтите, что чем мощнее (выше частоты) МК - тем больше шумит. DDR2, я думаю, шум тоже не уменьшит.


Для начинающих - самое оно. После первого дня активного перетыкания SD карты энтузиазму будет - выше крыши

Я в курсе. Но "потренироваться" можно и на демо-плате, а если будет получаться - готовое устройство попробую сделать на "медленных" МК уже сам. 100-150 долларов за платку 100*120 и десять-двадцать евро за сам контроллер - деньги не такие уж и большие, на фоне корпуса, БП и индикации разница между тем более размажется. Не думаю, что старые грейды микросхем полностью исчезнут из продажи даже через 2-3 года.



Меня тоже вдохновила такая возможность. Один вопрос - есть ли смысл брать обе упомянутых мною демоплаты для самообучения кодингу, или достаточно только G45? Они ведь обе на контроллерах серии ARM.

Да ничего там не шумит. Я в КВ радиостанции использую G45.
Вернее шумит, с точки зрения радио, но борьба достаточно проста и эффективна. (На все, что длинным проводом идет из платы - вешаем кондюк. И все.)

В цифровом звуке это не имеет значения. Ваш мобильник в кармане дает гораздо большие наводки на оконечный тракт...

Насчет парочки, это надо гением быть. Реально. Два литра крови и двести литров кофе - цена вопроса по разбиранию с одним контроллером.

Чем хорош таки атмел - никаких внутренних флэшей, никаких программаторов. Но - сложно все равно. Причем, вот надысь работал с более простым LPC2478 - два литра крови. G45 - те же два литра. В общем, трудно один черт. Что одно, что другое. И если один черт - жизнь гробить, то уж ради чего-то быстрого...

Если уж сдуру человек взялся за это дело, вместо того, чтобы построить избушку на Валааме, к примеру.
Это все строгое ИМХО, основанное на личном опыте.




Во первых это не так страшно. У меня есть личный опыт, в отличие от вас. Посему говорю - фигня перетыкать.

Во-вторых, есть SAM-BA. По 232 и USB. (ПРосто на моей плате самба почему-то не заработала. И я за несколько дней написал тот самый БИОС, который щас грузит внешние программы из любого источника ).

Но перетыкать - это нормально. Если удобный картридер, конечно. Но зато - имеем 100% гарантию, что делаем именно то, что нужно. БЕЗ ВСЯКИХ ПРОБЛЕМ.

Если считаете, что JTAG - это форева - посчитайте чисто статистику тем - "не работает отладчик..., проблемы с JTAG"

Да и денег стоит это все.
Чисто по опыту. У меня нет ни одного отладочного средства ни для одного контроллера. А ведь как-то работаю.
По крайней мере три типа АРМов окучил, и несчетное число всяких мелких контроллеров.

Чисто девиз RS232 - рулит.

То есть каждая модель МК принципиально отличается от любых других, и научившись что-то делать на, скажем, ARM9 я не смогу даже помигать лампочкой на ARM7 или STM32?


Домик построить... это ведь одна из целей, к которой я иду, но оно сложно и главное - дорого, а работать даже за зарплату иногда приходится по 20 часов в сутки, на зарабатывание сверх этого - иногда даже не хватает часов в сутках и дней в неделе. Хочется развеяться и сменить обстановку, а турпоходы и поездки за границу я ненавижу. Остаётся только электроника и охота, от этого удовольствие и получаю. Сорри за оффтоп.

КВ радиостанция и цифровой звук (а особенно HiRes) - немного разные вещи


Это Вам фигня. А начинающему, у которого LED неизвестно когда замигает - вряд ли.

И Вы предлагаете ему тоже БИОС написать (за несколько дней)?




А как же:

ПКД тоже самодельный?

TEAC VRDS 25, выведена шина I2S и сделан модуль I2S TTL->RS485. Родной осциллятор выпаян, при подключенном цапе проигрыватель тактируется от него, при отключении цапа - от генератора на модуле (чтоб функционал не терять).

Какие есть годные эмуляторы ARM? Можно ли в них эмулировать USB или SATA устройство, подключенное к МК?

Вы, кажется, путаете эмуляторы и симуляторы. Среди последних ничего годного для симуляции USB/AHCI нет.
Эмуляторов же масса, хоть тот же jlink с многочисленными клонами.

Более того, я не знаю разницы между ними! Судя по Вашему сообщению, программа, которая позволяет оценить работу запрограммированного МК - симулятор, так? А что есть тогда эмулятор?


Плохо

Симулятор - программа, позволяющая оценить работу без железа. Для средних и больших процессоров пользы от нее мало, так как нормально симулируется разве что процессорное ядро, практически вся мало-мальски сложная периферия оказывается за бортом.
Эмулятор - программно-аппаратный комплекс, позволяющий подключиться к реальному железу и посмотреть работу "изнутри".

Понятно. Обсуждаемые ARM'ы и ATM32 - как раз-таки средние и большие процессоры, судя по всему?


Спасибо! Это действительно полезная вещь, или это тоже оборудование, без которого вполне можно обойтись?

Средние. Помянутый в теме G45 ближе к большим.


Зависит от личных предпочтений, по большому счету. Я, например, не пользуюсь совсем.
Учитывая относительную дешевизну популярных решений и тот факт, что Вы только приступаете к освоению МК,
я бы рекомендовал приобрести.

Уважаемый автор топика, на том же вегалабе, который упоминали здесь, есть в продаже подобные устройства. Вход USB - выход I2S. В схеме нет ничего секретного. Хочется SATA, приобретайте переходник USB-SATA, будет вам HDD.
Для тех кто говорит что нужно ARM9, DDR2 - cобрано на одном LPC17xx и работает. C ограниченным функционалом, но автор хочет для себя.