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.

[BesPav]

Поздравляю!

Прямо глоток свежего воздуха.

19. 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.).

23. Формирование управляющего напряжения B-Sync для подачи в источник и тонкой подстройки в нём частоты MCLK.

[Ollema]

ЗдОрово! Поздравляю!

[A.M.]

Блин, где Вы были 2 года назад... Хотя сейчас звякну приятелю, может ему пригодится.

[Turbo_man]

BesPav, Ollema, A.M., спасибо стараемся. Поскольку софт ещё не до конца закончен, то можно ещё немного пофантазировать.
Например, добавить пункт меню для пропуска ненужных в повседневной эксплуатации настроечных экранов. Типа Screens:1...8.
LepekhinV, это анонс, продажи чуть позже.

[BesPav]

Поскольку софт ещё не до конца закончен, то можно ещё немного пофантазировать.

О!
Это, братцы, мне по силе, откажусь теперь едва ли! (С) - "Антошка"

Развивать в направлении контроллера аудиосистемы.

Чип наверняка имеет линию SDio и/или ЮСБ-хост...
Очень бы хотелось иметь возможность играть хотя бы wav с SD-карт и USB-флешек/дисков.

Конечно пульт, желательно обучаемый ИК.

Возможность с этого же пульта через i/o pins управлять громкостью, например безконтроллерным РГ Максима Волобуева (ATT6). Как вариант - выводить наружу через com-порт. Т.е. сам РГ внутри мощника/преда - другом корпусе, а индикация на ЦАПе.

Дежурное питание/малопотребляемый режим со сканированием включения ИК-пультом и выдачей наружу триггеров включения и софт-старта.


Т.е. Контроллер внутри ЦАПа вполне может управлять всей системой: включение-выключение, листание треков/папок, регулировка громкости.

Сейчас для этого нужно использовать два контроллера - Мультиформатный транспорт и Контроллер РГ Максима (antecom), причем первый должен стоять внутри ЦАПа, а второй - внутри усилителя. При этом они должны быть обучены на один пульт...

[Alex]

Блин, где Вы были 2 года назад...

2 года назад, был мой JKill, в полном варианте, который умел почти все тоже, если не больше, чем этот девайс.

Но что-то большого ажиотажа я не наблюдал, бОльшая часть публики заявляла типа - "нафиг нам такие навороты? Ну нафига нам управление громкостью четырьма типами регуляторов громкости? (в том числе и максимовские АТТ).
Нафига нам TFT-дисплей? Нафига нам нужно настраиваемое на любой пульт дистанционное управление и управление с девайса питанием ЦАПа/преда/усилителя", проверка битперфектности, управление ЦФ ЦАПа, гибкие настройки всего и вся и т.д.".

В результате чего Алексей (Энергетик) сделал свой Foxtrot с крохотной памятью, а я вместо "полного" JKill*a выпускать стал гораздо более упрощенный JKill Lite (или JKill Dumb, как ому нравиться), памяти правда, осталось столько-же - 128кБайт (1МБит) буфера FIFO.

Цена естественно ниже и сразу появился более-менее приличный спрос и у него и у меня. (Хотя конечно все эти спдифы/тослинки - тупик, по сравнению с твердотельными плеерами и компом+usb).

Дай бог топикстартеру, чтобы его девайс со всеми его навовротами не постигла та-же участь.

[abonent007]

Интересно. Эту бы штуку да к ЦАПу от MDS-JA30ES присобачить, чтоб вообще без деки работал, и цифровые фильтры переключало

[Turbo_man]

Интересно. Эту бы штуку да к ЦАПу от MDS-JA30ES присобачить, чтоб вообще без деки работал...

Да, это устройство создавалось в том числе и для тех, кому нужно добавить новые возможности к имеющимся ЦАП-ам или промышленным изделиям. Благодаря своей универсальности входных и выходных интерфейсов.
Правда, из-за отсутствия ASRC не весь спектр входных частот дискретизации удастся обеспечить (это касается промышленных CD, DVD и MD плееров, в них самих эти ограничения).

В вашем случае, достаточно будет применить только 1 основную плату даже без платки генов. Но ген для сетки х48 и коммутацию с геном х44 придётся самому сделать. Либо на нашу платку генов поставить 2 гена 1024Fs.

[abonent007]

Тут не совсем понял

Ну это я имел ввиду чтобы использовать от деки только плату самого ЦАПа(и на ней CXD8679Q с переключаемыми цифровыми фильтрами), а управление и конфигурацию возложить на данное устройство с ЖК-экранчиком

[abonent007]

Offтопик:

А её можно купить отдельно? Я бы взял

Иногда попадаются аппараты "for parts or not working", в т.ч. и на Ебее продавались недавно эти платки отдельно за 30 баксов от MDS-JA3ES(без CXA8042AS было неинтересно даже за трицать) Аналогичные платы ЦАПов имеются и в CD-проигрывателях. Сия техника ведь постепенно "отмирает" по основному назначению, а вот ЦАПы хорошие

[Turbo_man]

Добавил платку USB-XMOS ( http://jlsounds.com/oem.html ) с нашей опторазвязкой как альтернатива для Болеро. Фото чуть позже.

[Turbo_man]

1. Добавляю фото болгарской платки USB-входа на XMOS, установленную на нашу плату гальванической развязки. Плюс фото основного экрана на двух экземплярах нашего FIFO.
2. Также помещаю схему расположения разъёмов основной платы и описание разъёмов на ней.
Вопросы можно задавать здесь, или в личке.

---------- Сообщение добавлено 23.10 ---------- Предыдущее сообщение было 22.40 ----------

Немного поправил первый пост, чтобы отразить нововведения.

А также продублировал в 1-м сообщении ссылку на файл с описанием контактов всех разъёмов.

[Turbo_man]

Закончил поддержку воспроизведения DSD по USB через болгарскую платку.
Отлаживал по макетке на WM8741.
Проект закончен.
Теперь только постепенное расширение функций (если что-то придумается ценного) и поддержка новых ИМС.

[Turbo_man]

21. 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.

Сигналы управления внешним ЦАП-ом:
(Экраны для настройки становятся доступными при включении устройства с нажатым энкодером.)

1. Off (постоянный логический 0 на выходе)
2. On (постоянная логическая 1 на выходе)
3. Dith (0 - Dithering Off, 1 - On)
4. Demph (0 - Deemphasis Off, 1 - On)
5. CKDV1 (см. даташит на SM5847)
6. CKDV2 (00 - Fs=176...192кГц, 01 - Fs=44...48кГц, 10 - запрещено, 11 - Fs=88...96кГц)
7. IW1N (см. даташит на SM5847)
8. IW2N (00 - 24бит, 01 - 20бит, 10 - 18бит, 11 - 16бит)
9. x4/x3 (0 - гены х512Fs, 1 - х768Fs)
10. M/S (0/1 включение/отключение режима МАСТЕР у платы ЦАП. Полярность определяется автоматически)
11. 44/48 (0 - включение гена х44, 1 - х48. Полярность определяется автоматически, т.е. может быть и наоборот)
12. 48/44 (Инверсный сигнал к предыдущему)
13. OMD (DF4/8) (0 - ЦФ кратность х4, 1 - х8)
14. 16/24 (1 - сигнал RJ16, 0 - RJ24 для ЦФ SM5847)
15. CDATA (сигнал данных управления микросхемой ЦАП по SPI, пока актуально для AD1853, AD1955, WM8741)
16. CCLK (сигнал клок управления микросхемой ЦАП по SPI)
17. CLAT (сигнал запись управления микросхемой ЦАП по SPI)
18. CRES (0 - RESET, 1 - NORMAL)
19. INT2x (1 - Fs=176...192кГц, 0 - остальные, см. даташит на AD1853)
20. INT4x (1 - Fs=88...96кГц, 0 - остальные, см. даташит на AD1853)
21. IDPM0 (см. даташит на AD1853)
22. IDPM1 (00 - формат RJ24, 01 - I2S, 10 - LJ, 11 - DSP)
23. Mute (0 - NORMAL, 1 - MUTE ON)
24. FS0 (вместе с FS1)
25. FS1 (00 - Fs=44...48кГц, 01 - 88...96, 10 - 176...192, 11 - 352...384кГц)
26. DSD/P (0 - сигнал DSD, 1 - PCM)
Добавлено 06.07.2018
27. USBin - при переключении на вход USB (разъёмы Х1, Х2) появляется управляющая "1", "0" - при остальных входах.
28. I2Sin - при переключении на вход I2S (разъём Х3) появляется управляющая "1", "0" - при остальных входах.

29. DATA-R (сигнал DATA правого канала для ЦАП-ов по схеме двойного МОНО, доступен только для контакта X6 #4)


На фото Х81 означает разъём Х8 контакт №1
Х815 - разъём Х8 контакт №15

[Turbo_man]

Режим DoP через S/PDIF пока не реализован по причине отсутствия соответствующего источника. Если кому-то нужен позарез, то сделать не проблема, если дадите такой источник. Поэтому пока заглушил этот пункт меню настроек.

На основной плате стоит ОЗУ 1 Мбит. Буфер ФИФО = 21845 стерео-сэмплов.
В режиме 50% заполнения буфера ФИФО (а есть и режим 99% заполнения), задержка равна 247,68 мсек для Fs=44,1кГц. Для остальных меньше соответственно.
В настройках устройства ФИФО можно отключить совсем, тогда задержки не будет (точнее буфер будет равен 1 сэмпл).

[Turbo_man]

Добавлены новые форматы выходного потока RJ18, RJ20 и RJ22 в версию v3.04. Первый пост поправил.

Попробую добавить в ПЛИС режим NOS для работы PCM63P без ЦФ напрямую от нашего устройства (с программным в Фубаре (или ином плеере) апсемплингом до Fs=384кГц от USB источника, по спдифу, разумеется, только до 192кГц ). С раздельными L и R выходами как для режима двойного МОНО (см. п.19 первого поста).
Потом попробую аналогично для TDA1541(A). Тут посложнее будет.

[bereg812]

Попробую добавить в ПЛИС режим NOS для работы PCM63P без ЦФ напрямую от нашего устройства (с программным апсемплингом до Fs=384кГц от USB источника).

Для его предшественника PCM58 тоже было бы неплохо. Всё тоже самое,только 18бит и звук гораздо лучше в топовых реализациях.

[Turbo_man]

PCM58 тоже было бы неплохо.

Не всё сразу. Двигаемся постепенно. Список, разумеется, будет расширяться. Мультибитников интересных не так уж и мало, как оказалось.

Вроде набросал черновик. Завтра проверю как работает.




Проверил. ОК. Теперь есть v3.05 с NOS для PCM63P. Расширяем дальше список.

[Turbo_man]

Всё тоже самое,только 18бит и звук гораздо лучше в топовых реализациях.

Можно чуть конкретнее в каких реализациях?