Плата цифровых входов с ФИФО и расширенным функционалом+NOS

[Turbo_man]

Представляем публике новое универсальное устройство для сопряжения цифровых источников и ЦАП-ов.

Устройство представляет собой комплект из 3-х плат:
1. Плата входных интерфейсов 2…4 коаксиальных S/PDIF и 2 оптических Toslink (до 6 суммарно). Сигналы принимаются до Fs=192кГц. Размер платы 80х39мм.

2. Плата индикации и управления с буквенно-цифровым ЖКИ 20х4 (4 строки по 20 символов) и энкодером. Прикрепляется к ЖКИ сзади. Размер платы 100х19мм.
Дополнение от мая 2018г. теперь можно подключать и OLED дисплей WINSTAR 20x4.

3. Основная плата коммутации и обработки сигналов цифровых источников PCM с Fs до 768кГц с функцией подавления джиттера при помощи ОЗУ 1Мбит, выполняющего функцию буфера ФИФО. И в дополнение к этому сигналов Native DSD до DSD512 и DoP до DoP128 через I2S входы и DoP64 через S/PDIF. Размер платы 70х60мм. К ней крепится съёмная плата локальных генераторов


Основные функции и характеристики устройства:

1. Коммутация трёх I2S входов.
2. Приём через один из этих I2S входов от дополнительной платы S/PDIF до 6 источников.
3. Возможность настройки сигналов MCLK в разъёмах I2S входов (Х2 и Х3) как вход или как выход. Как выход можно выводить клок 256…1024Fs, не зависимо от того, какие генераторы стоят в ЦАП-е или на съёмной плате генераторов. Нужные частоты для этого синтезируются автоматически. Надо лишь указать, что требуется источнику. Можно задать разные частоты MCLK для этих двух входов.
4. Подавление джиттера асинхронных цифровых источников аудио при помощи технологии воспроизведения цифрового аудио потока из промежуточного буфера ФИФО (FIFO). При этом запись в буфер и чтение из него полностью независимы во времени, т.е. асинхронны.
5. Приём со входов I2S дополнительных управляющих режимами работы (CONFIG) сигналов от источников и передача их во внешний ЦАП через 2 выходных CONFIG разъёма, каждый сигнал в которых пользователь может назначать самостоятельно (режим USR1...4) или выбрать один из 4 заводских пресетов (D47v1, D47v3, D70v1, Xamelion).
6. Создание и передача во внешний ЦАП таких управляющих сигналов для S/PDIF входов в соответствии с параметрами входного цифрового потока.
7. Автоматическое (т.е. без необходимости что-то вручную менять в настройках устройства) определение наличия и кратностей (256, 384, 512, 768 или 1024Fs) генераторов MCLK во внешнем ЦАП-е. При их отсутствии автоматическое переключение на собственную съёмную плату генераторов устройства (512Fs, но можно самостоятельно установить 256…1024Fs). Отключение платы генераторов устройства (или её можно вовсе не устанавливать), если генераторы есть во внешнем ЦАП-е.
8. Автоматическое определение полярности сигналов управления master/slave и выбора сетки частот генераторов х44/х48 внешнего ЦАП-а (при наличии этих сигналов в ЦАП-е).
9. Автоматическое определение цоколёвки (распиновки, раскладки) aal/lynx для двух входных I2S разъёмов (Х2 и Х3).
10. Автоматическое распознавание и подстройка режимов работы устройства в зависимости от формата данных (I2S, LJ, RJ24, RJ16, RJ18, RJ20, RJ22) со входов I2S. Их индикация на дисплее.
11. Автоматическое определение и индикация разрядности (битности) входящего цифрового потока (в диапазонах 13…24 и 30…32, с шагом 1).
12. Измерение в реальном времени и индикация разности частот дискретизации dFs источника и нашего устройства. Диапазон измерений dFs=(-9,99…+9,99)Гц. Точность 0,01Гц.
13. Расчёт и индикация величины буфера ФИФО в формате час:мин:сек в зависимости от разности фаз переполнения адресных счётчиков записи и чтения буфера ФИФО (в семплах: 0…21845) и модуля разности частот dFs (в Гц: 0…9,99). Диапазон индикации BUFF=0…99ч59мин59сек. Точность 2...5 сек.
14. Возможность задать формат выходных данных на выходном разъёме I2S Out (Х6). Выбор из I2S, LJ, RJ24 и RJ16.
Дополнение от 12.08.16 - добавлены новые форматы выходного потока RJ18, RJ20.
15. Возможность самому задать необходимую цоколёвку сигналов (aal/lynx) на выходном I2S разъёме (Х6).
16. Предусмотрен режим раздельного вывода сигналов левого и правого каналов (DATA-L, DATA-R) на выходном разъёме I2S Out (X6) для ЦАП-ов, реализующих схему двойного моно («Хамелеон» и тп.). И для всех режимов NOS(COB) прямое подключение чипов PCM1702, PCM58, PCM63, AD1862, TDA1541(A) и других аналогичных. До Fs=384кГц.
16а. Добавлена возможность подключения к устройству до 4-х штук TDA1541(A) в режиме NOS-конвейера. Поддержка в этом режиме до Fs=384кГц.
16б. Добавлена возможность подключения к устройству до 8-ми штук мультибитных 16...24 битных микросхем ЦАП-ов в режиме NOS-конвейера. Поддержка в этом режиме до Fs=384кГц.
17. Предусмотрена возможность пропуска ненужных входов.
18. Предусмотрена возможность самому определить какой сигнал (из 29 возможных) будет присутствовать на каждом из 16 управляющих контактов разъёмов I2S Out Х6 и CONFIG Х7, Х8.
19. Индикация на ЖКИ дисплее мгновенного и среднего уровней цифрового сигнала в режиме реального времени. 2х19 значений в диапазоне -50дБ…0дБ.
20. Формирование управляющего напряжения B-Sync для подачи в источник и тонкой подстройки в нём частоты MCLK. Сигнал пропорционален разности фаз LRCK источника и нашего устройства. Величина сигнала = 0…3,3В.
21. Питание всего устройства и съёмной платы генераторов гальванически разделено. Объединение земель сделано на самой плате генераторов..
22. Управление устройством и настройка всех его функций энкодером с индикацией на ЖКИ дисплее.
23. Начал вводить поддержку для управления по SPI чипами ЦФ и DAC AD1853, AD1955, WM8741, AK4490, PMD100 и CS4398 (список можно будет постепенно дополнять по мере потребности, пока сделал для 1853, 1955 и 8741) Сигналы SPI можно вывести на любые программируемые выходы.
Питание устройства осуществляется от 2-х гальванически развязанных источников напряжения +8...12В через основную плату №3. Один питает только съёмную плату генов (~20mA, это для генов Golledge), второй всё остальное устройство (~120mA, включая подсветку ЖКИ). Остальные платы получают питание через соединительные шлейфы.

[Turbo_man]

я не могу зайти в настройки?

Для получения доступа к экранам с настройками нужно подать питание с нажатым энкодером.

1. Делаем фото всех экранов (на мобильник или фотоаппарат) для того, чтобы можно было вернуться к тем настройкам, какие были до начала своих изменений.
2. Короткими нажатиями энкодера листаем экраны.
3. На нужном экране долгим нажатием энкодера входим в режим изменений (редактирования).
4. Теперь короткими нажатиями подводим "стрелку-курсор" к тому параметру, который планируем изменять.
5. Меняем сам параметр вращением энкодера (по или против часовой стрелки) до необходимого.
6. Повторяем пп. 4 и 5 для всех параметров в пределах данного экрана.
7. Долгим нажатием выходим из режима редактирования данного экрана с сохранением.
8. Аналогично пп. 2...7 редактируем другие экраны.
Примечание: Некоторые параметры не будут меняться для "заводских пресетов" DAC: D47v1, D47v3, D70v1, Xamelion
А для DAC:USR1...USR4 они будут доступны.

После всех изменений желательно вернуться на 1й экран, выбрать нужный вход и сделать сохранение настроек долгим нажатим на энкодер.

[KiFFiR]

Спасибо, буду настраивать.

[Masa1987]

Turbo_man, есть один дурной вопрос - платка умеет выводит чистый DSD?

[Turbo_man]

платка умеет выводит чистый DSD?

Нет. В режиме DSD ФИФО обходится мимо.
Да и нет в ФИФО необходимости, если платка с ЮСБ получает внешний клок.

[Masa1987]

То есть Вашу плату нельзя использовать как конвертер PCM to DSD?

[Turbo_man]

Вашу плату нельзя использовать как конвертер PCM to DSD?

Нет, конечно.
В Фубаре есть эта фича. Вроде вместе её нашли?
Но лучше делать наоборот, DSD2PCM и на старые мультибиты это отправить. Ещё лучше в конвейере.

[Masa1987]

Да тут есть ЦАП, который только DSD понимает и иногда хочется к нему подключить к нему CD плеер. Получается, что пока альтернатив AK4137 нет, жаль, конечно, что Ваша плата не умеет такое.

[Turbo_man]

конечно, что Ваша плата не умеет такое.

Нарисуйте более-менее подробную блок-схему преобразователя. Обещаю подумать.

[Masa1987]

В математике процесса я не особо силён. В итоге хотелось бы получить аналог того же AK4137.

[Turbo_man]

Но лучше делать наоборот, DSD2PCM и на старые мультибиты это отправить.

Вот такие микры попадались на ибее:
SM5816AF и SM5819AF
Но это в обратную сторону - DSD2PCM. Может есть ещё что-то кроме AK4137.

В математике процесса я не особо силён.

Вот и я тоже.

[Masa1987]

Вот такие микры попадались на ибее:
SM5816AF и SM5819AF
Но это в обратную сторону - DSD2PCM. Может есть ещё что-то кроме AK4137.

Доступность, да и особого смысла в этих микросхемах нет, нормальный DSD водится только на компьютере. Вот перегонять PCM в DSD без участия компьютера это иногда нужно.

Вот я тоже.

По запросу PCM to DSD гугл выдаёт что то, но моё понимание программирования желает лучшего.

[Turbo_man]

Masa1987, кое какие мысли возникли, как осуществить цифровую конверсию PCM --> DSD (да и обратно тоже).
Но быстро не обещаю.

[Masa1987]

Отлично, а то я уже думал предложить банальный вариант - прикрутить управление АК4137.

да и обратно тоже

Обратно особо не нужно, по оптике и коаксиалу чистый DSD не бегает.

Но быстро не обещаю.

Буду ждать, очень хочется в одно изделие поставить именно Ваш транспорт. Китаец на АК4137 мне не сильно нравится.

[Turbo_man]

по оптике и коаксиалу чистый DSD не бегает.

Это так, но из DoP сделать DSD несложно. Правда не понятно для какого транспорта это сгодится.

[Masa1987]

Вот вот, по этому и нужно только или приём DSD (Raspberry и подобные микрокомпьютеры умеют выводить непосредственно DSD) и его вывод или конвертация PCM to DSD.

[Turbo_man]

Приятная новость для поклонников конвейеров.
Начиная с версии 3.09 вводится поддержка работы в режиме NOS ("хармановского") конвейера не только до 4 шт. TDA1541(A), но и до 8 шт. моноканальных микросхем ЦАП 16...24 битных (точнее 16, 18, 20 и 24).
А это практически любые старые "мультибитники" от AD (AD186x) и BB (PCM56...63 и PCM170x).

У конвейера 4 стереоканала. Каждый канал поддерживает ЧД до 384кГц.
Использовать сразу все 8 шт. не обязательно. Просто подключаем сколько есть таких пар микросхем. Если есть 4шт., то подключаемся к 1 и 3 каналам (можно и к 2 и 4). Если есть 6шт., то не используем любой 1 канал на выбор.

А для желающих строить ЦАП-ы с дифференциальным (балансным) выходом по-прежнему не исчезла возможность инвертировать данные в 2х каналах из 4х (в 3м и 4м).
Приятного прослушивания "ценителям старины".

[LepekhinV]

3. Наверно следующим будет управление по шине PMD100.

Вот спасибо! (Думал не дождусь... )

[Turbo_man]

Вот спасибо! (Думал не дождусь... )

Заканчиваю софтовое управление для PMD100.
Но возник вопрос, какими микросхемами ЦАП будет управлять этот ЦФ?
Т.е. как настраивать его выходной порт? Там варианты 16, 18, 20 и 24 бит. Пока сделал 16.
Если делать выбор через наше меню, то это намного сложнее.

Тут ещё вопрос бит COB требуется менять?

По входу сделал выбор LJ/RJ16. И управление 8ю режимами дизера тоже. 9й режим "отключено" сделал отдельным пином для подачи на 4ю ногу ЦФ.
Что-то ещё надо?
В какие моменты переключать фронты сигнала деглитчера? Пока оставил по умолчанию 15й и 31й бит-клок.

Чипу ЦФ нужно 384Fs или 256Fs. А наша плата выдаёт 512. Поэтому для правильной работы нужно самостоятельно обеспечить своим клоком (256 или 384Fs) этот ЦФ и нашу плату. Или самостоятельно поставить делитель нашего клока на 2 рядом с ЦФ. И при этом 3ю ногу ЦФ нужно подключить к "0".

---------- Сообщение добавлено 28.12.2017 в 02:24 ---------- Предыдущее сообщение было 27.12.2017 в 18:21 ----------

Собираем платки для подключения к плате конвейера. До 4х плат NOS-DAC-1702 ("Осьминожка") можно поключить к 1й плате конвейера. Либо до 2х плат к основной плате ФИФО.
Потом прослушивания.


И на подходе платки NOS-DAC на 1541х.
С этими платами аналогично, либо 2 шт. можно подключить к ФИФО, либо 4 шт. к плате конвейера.

[DenOFF]

Turbo_man, Здравствуйте! А к приобретению платки NOS-DAC на 1541х будут доступны?

[Turbo_man]

Offтопик:

А к приобретению платки NOS-DAC на 1541х будут доступны?

Скорее всего, без платы конвейера или без ФИФО нет. Подумаем. На плате стоят 2 шт. TDA1541(A) и 4 шт. ИУ на ОУ. Как без конвейера ими рулить будете? И где сигнал в формате COB возьмёте? Только этот режим там задействован.
С платой ФИФО работу обеспечим до 2х шт плат NOS-DAC. Немного поправим прошивку ПЛИС, дело 10 минут. Сейчас цоколёвка разъёмов ещё не совпадает.

---------- Сообщение добавлено 12:37 ---------- Предыдущее сообщение было 11:52 ----------

Поскольку начало возникать недопонимание в теме конвейеров я повторюсь.
Конвейеры можно организовать 2мя способами:
1. Упрощённый вариант 4 стерео-канала NOS-конвейера имеет САМА плата ФИФО.
2. Более сложный с элементами ЦФ на отдельной плате конвейра. На ней имеется 8 стерео-каналов конвейеров. Дополнительная плата включается к выходу платы ФИФО, перед платами NOS-DAC.