Цифровой транспорт с открытым кодом на NanoPI-Neo*

[Nikkov]

В этой ветке планирую собирать информацию про создание аудиоплеера на базе серии NanoPi-Neo от FriendlyArm.
Готовые образы можно найти по адресу: https://drive.google.com/drive/folde...zA?usp=sharing

На данный момент реализованы:
1. Драйвер I2S в ядре 4.11 с поддержкой вывода 16-24 бит, 44.1-192 кГц, в мастере и в слэйве. Исходные тексты ядра.
2. Собран экспериментальный образ системы с Volumio2 для платы NanoPi NEO2 с 64-битным armv8 ядром и 32-битным userspace для armv7. В этом образе, по умолчанию, I2S сконфигурирован в мастере, для конфигурации в слэйве необходимо переименовать файлы sun50i-h5-nanopi-neo2.dtb в sun50i-h5-nanopi-neo2-master.dtb, а sun50i-h5-nanopi-neo2-slave.dtb в sun50i-h5-nanopi-neo2.dtb соответственно. Образ также проверил с USB DAC-ом - работает и 44х16, и 192х24.
3. Собран образ системы с Volumio2 для плат NanoPi NEO и NanoPi NEO-AIR архитектуры armv7. В этом образе, по умолчанию, I2S сконфигурирован в мастере, для конфигурации в слэйве необходимо переименовать файлы sun8i-h3-nanopi-neo.dtb в sun8i-h3-nanopi-neo-master.dtb, а sun8i-h3-nanopi-neo(-air)-slave.dtb в sun8i-h3-nanopi-neo(-air).dtb соответственно.
4. Разработана плата формирователя/изолятора для семейства NanoPi-Neo, платы которого совместимы по выводам друг с другом. На плате есть возможность установить собственные генераторы или завести их через гальваническую развязку из ЦАП-а. Возможна работа платы и когда SOC I2S в мастере, тогда она просто обеспечивает гальваническую развязку. За основу платы взята схема и проект для ПЛИС аналогичной платы для cubietruck-а от Анатолия (Wired), за публикацию которых ему огромное спасибо.

Фото платы NanoPi-Neo2 с установленной платой формирователя:

Схема платы формирователя:
neoclock - Project.pdf
Проект ПЛИС:
CPLD.ZIP
Проект схема + печатная плата в DesignSpark + архив с герберами
pcb_arch.zip

Так как периодически в личке спрашивают про платы, то напишу здесь: платами я не торгую, вся необходимая информация по их самостоятельному изготовлению выложена здесь.

[Nikkov]

Где-то встречал, что dsd по i2s не может выводить. Не пробовали? Хотя бы в режиме мастера.

Не, чего нет, того нет, там I2S/PCM. Чисто технически, с правкой драйвера, можно было бы вывести DSD в режиме 4-х канального I2S, но на нео3 выведен только один SDO.

[Alex]

но на нео3 выведен только один SDO.

Т.е. многоканал тоже в пролете?

P.S. А чего все так против подключаться по USB? Получается сильно проще, универсальнее и больше возможностей.
В Нео вроде как нет тех проблем, что были в старых малинах с usb/Eth на одном прерывании.
Универсальное - в смысле не обязывает делать транспорт и цап "в одной коробке", с внешним будет проще заниматься любимым удифилитическим занятием - перетыком..

[Chaa]

Т.е. многоканал тоже в пролете?

Только TDM.

При подключении по USB появляется еще один процессор со своим ПО, который потребляет больше, чем одноплатник (NanoPi Neo Air потребляет около 200 мА от 5 В при воспроизведении музыки), то есть по сути лишняя деталь.

Конечно если транспорт отдельно, а ЦАП - отдельно, то соединять проще по USB.

[ass77]

При подключении по USB появляется еще один процессор со своим ПО, который потребляет больше, чем одноплатник (NanoPi Neo Air потребляет около 200 мА от 5 В при воспроизведении музыки), то есть по сути лишняя деталь.

нео3 в простое потребляет 0,4А и греется как керогаз. Размещать его внутри ЦАПа ради минус «одного процессора», такая себе экономия.

---------- Сообщение добавлено 11:26 ---------- Предыдущее сообщение было 11:21 ----------

будет проще заниматься любимым удифилитическим занятием - перетыком..

Этого не отнять. По ссылке на предыдущей странице народ всерьез оценивает разницу между биглем и нео при подключении по usb и i2s.

[kvnik]

Т.е. многоканал тоже в пролете?

RockPiS на RK3308, выведено 4 SDO

[Alex]

При подключении по USB появляется еще один процессор

Да, это всегда был Главный Аргумент противников подключения по USB.
И я конечно согласен что лишний проц и выше потребление одноплатника, но по моему мнению, его достоинства перевешивают.

[dtektoni]

Кто потестировал, оставьте отзывы.

Я уже писал, но могу повторить
Все работает нормально.

[Meta|_]

Offтопик:

При подключении по USB появляется еще один процессор со своим ПО, который потребляет больше

Я бы ещё понял этот аргумент в серийном изделии с хотя бы четырёхзначными тиражами. Ну или в портативе (если чем-то не устраивает мобильник + опять же USB).
Подозреваю, что при одном процессоре и с помехами бороться в итоге сложнее...

[Chaa]

По поводу USB. Нужно ответить для себя на два вопроса:

1. Нужен DSD?
2. Сложно собрать ядро линукса или модуль ядра?

Если ответили "нет", то и USB вам не нужен. Современный ЦАП, вроде AK4493, подключается к одноплатнику просто тремя проводами (BCLK, LRCLK, SDATA). Еще пару (I2C) можно кинуть, если нужна регулировка громкости в ЦАПе. Железная часть максимально простая, сложности будут только с драйверами.

[Михаил45]

Современный ЦАП, вроде AK4493, подключается к одноплатнику просто тремя проводами (BCLK, LRCLK, SDATA). Еще пару (I2C) можно кинуть, если нужна регулировка громкости в ЦАПе. Железная часть максимально простая, сложности будут только с драйверами.

AK4493 без мастерклока не работает, юсб совершенно не причем тут. Сбора ядра и пр.- занятие для школьников, ничего заумного.

[Chaa]

AK4493 без мастерклока не работает, юсб совершенно не причем тут. Сбора ядра и пр.- занятие для школьников, ничего заумного.

Мастерклок конечно же есть, генератор находится непосредственно у микросхемы ЦАП.
Вот здесь писал, как сделать: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=89800

[Meta|_]

Offтопик:

Нужен DSD?

А если захочу через полгода - всё переделывать?

Сложно собрать ядро линукса или модуль ядра?

А если через полгода захочу сменить одноплатник (не важно ради чего - ядра, ОЗУ, вайфай) - снова искать по форумам рецепты? Или выбирать строго такой одноплатник, где это проще сделать?
Ну нафиг. Я лучше сразу сделаю систему гибкой.

Сбора ядра и пр.- занятие для школьников, ничего заумного.

Если нужно не только включить-выключить опции сборки, а ещё и править что-то в исходниках, то опыт с одной версией ядра не всегда экстраполируется на другую. А для одноплатников, особенно на китайских процах, зачастую есть всего одна две версии работающих ядер.

[Alex]

Подозреваю, что при одном процессоре и с помехами бороться в итоге сложнее...

Особенно, когда к одноплатнику подключают простую "шляпу" без гальванической развязки.

Если ответили "нет", то и USB вам не нужен. Современный ЦАП, вроде AK4493, подключается к одноплатнику просто тремя проводами (BCLK, LRCLK, SDATA).

Не, так можно ES90xx подключить, но не АК449х - этим еще MCLK понадобится, а у ES90xх есть внутренний ASRC.
Вариант порт одноплатника в слейв и ставить внешний генератор всех клоков обсуждался много раз. Легко Но лучше ли оно подключения по USB, учитывая остальные преимущества последнего?

Нужен DSD?
А если захочу через полгода - всё переделывать?

А потом еще многополоску или многоканал захочется...

[DmitriyCh]

Николай, из одноплатников, можно сказать, и нет ничего, чтоб работало от внешнего мслк, кроме бигля, но он совсем слабенький, не подходит. Так что твои старания буду оправданы бдагодарностью многих людей.

STM32MP1
Но это не точно )))

[Chaa]

Вариант порт одноплатника в слейв и ставить внешний генератор всех клоков обсуждался много раз.

Чувствую, что есть некоторое недопонимание. Я выше приводил ссылку, где подробнее описано, но так как никто не читает, напишу кратко еще раз.

Современные дельтасигмы умеют TDM, поэтому загружать входной регистр могут с любого места входных данных, как следствие нормально относятся к большой длине входных данных, например в 256 бит. Поэтому битклок делаем максимально возможным для SoC, если SoC может 352/32, то битклок в 24 МГц, то есть просто соединяем мастерклок и битклок вместе. А частоту дискретизации задаем с помощью вордклока (LRCLK), причем генерирует его SoC. Например, для частоты дискретизации в 44,1 кГц задаем BCLK ratio в 512, и у нас получается что SoC передает данные в двух словах по 256 бит.
Результат: железо получается максимально простое, вход мастерклока у SoC не нужен, все решается программно.

Схема подключения:

[kvnik]

без правки исходников линукса, у меня пока не получается

rk3308 работает с внешним mclk с mainline kernel, конфигурация через dt.
Дай ссылку на исходники ядра, может по аналогии можно сделать, гляну. (если есть интерес еще)

[Alex]

Чувствую, что есть некоторое недопонимание.

Да не, я в курсе как с TDM, но без него надо генерировать все сигналы.

вход мастерклока у SoC не нужен,

Но вход битклока-то нужен.

[Nikkov]

rk3308 работает с внешним mclk с mainline kernel, конфигурация через dt.
Дай ссылку на исходники ядра, может по аналогии можно сделать, гляну. (если есть интерес еще)

Интерес еще есть, я собираю с помощью Armbian, там ядро 6.1 с набором патчей + мой оверлей. Главная проблема в том, что клоки и их иерархия определены в коде и переопределить иерархию в дереве устройств, скорее всего, не получится, а без этого всегда ядром выбирается один из первых двух клоков и до выбора внешнего клока уже не доходит. Если лезть в исходники, то сделать можно, но это не красиво.

[kvnik]

Да, красиво не получается. У меня как в аттаче. Если в патчах Armbian не назначили отмеченное ???, то можно сделать самому, но все-равно тогда ядро править.
3328.dtso.txt
rk3328-cru.c.txt

[Nikkov]

Да, красиво не получается. У меня как в аттаче. Если в патчах Armbian не назначили отмеченное ???, то можно сделать самому, но все-равно тогда ядро править.
3328.dtso.txt
rk3328-cru.c.txt

Нет, в патчах для Armbian идентификаторы тоже не добавлены.
Я хотел сделать, как в аттаче, но так как есть еще необходимость менять делитель mclk для i2s, который задается параметром simple-audio-card,mclk-fs = <256>, то пока логику выбора клока реализовал в драйвере кодека, с целью там же задавать делитель. Но с делителем пока еще не доделал, да и не знаю, смогу ли я его менять не трогая драйвер simple-audio-card. Если с делителем не выйдет по моему, то буду патчить и драйвер cru, и simple-audio-card.