USB аудио транспорт York Pico

[eclipsevl]

Для моих проектов мне требовался USB транспорт для вывода звука и еще один канал для управления устройством. Например, для управления DSP.

В прошлый раз я решил эту задачу с использованием USB хаба и USB to Serial конвертера. Таким образом, из 3 чипов собирался нужный мне интерфейс:
https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=87081

Попытка объединить все в одном чипе была с проектом от maxssau на XMOS. Тоже рабочее решение, но большая проблема с доступностью чипов, особенно в нужном корпусе.

Таким образом вариант развития транспорта на pic32mz показался мне самым логичным. Первый прототип модуля был основан на проекте Алексея: по схемотехнике он практически полностью повторял оригинальный проект и был рассчитан на вывод двухканального аудио, плюс последовательный интерфейс. В процессе тестирования прошивки на основе оригинального исходного кода было выявлено несколько проблем при работе в разных ОС. Также не был до конца реализован последовательный порт.
Свою версию прошивки с исправлениями я выкладывал в оригинальной теме и на гитхаб: https://github.com/eclipsevl/york_pic32mz_uac2_osfw/

https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3173229

После этого продолжил работу над нужными мне функциями. И понеслось Были реализованы:
1. Бутлоадер. Необходим для обновления прошивки по USB, без программатора.
2. Гибкая конфигурация устройства с помощью утилиты для ПК (она же используется для обновления прошивки)
3. HID интерфейс для передачи служебной информации и конфигурации устройства. Изначально я планировал использовать последовательный порт, но HID подходит куда лучше.
4. Последовательный интефейс, может быть включен опционально.
5. Различные дополнительные варианты вывода аудио: s/pdif, 8 канальный tdm, двойной i2s (для использования некоторых ЦАП поканально в моно режиме)
6. Различные варианты тактирования: генераторы модуля, внешний клок (слейв режим), тактирование от внутренней PLL.
7. I2C порт и библиотека для интеграции с SigmaStudio: для одновременного ввода/вывода аудио и программирования DSP ADAU.

Последнее на данный момент является уникальной комбинацией и удачно вписывается в проекты DSP: https://www.diyaudio.com/community/t...6#post-7522832

Утилита для конфигурации и обновлентя прошивки выглядит так:

Настройка имени устройства и PID/VID

Аудио интерфейс:

Возможности на данный момент:
1. Ввод до 2 каналов PCM, до 192кГц (384кГц при внешнем тактировании 1024fs)
2. Вывод 2 каналов PCM, до 192кГц
(384кГц при внешнем тактировании)
3. Вывод 8 каналов в режиме TDM8 (до 96кГц, при тактировании от PLL)
4. Вывод 2 каналов S/PDIF, до 192кГц при тактировании от PLL


Ну и конечно в самом простом варианте этот модуль может работать аналогично Аманеро, в слейв или мастер режиме.
DSD еще не тестировал.

Фото модуля, вторая версия.

Дополнительный 4 пиновый разъем может быть конфигурирован как i2c/uart/gpio, также используется для принудительного входа в бутлоадер (в случае неудачного обновления ПО).

Доступен в двух вариантах: USB-C и USB-B. Сам транспорт довольно компактен: уместится на площади около 2х2 см - некоторым важно для интеграции в другие устройства.

Сейчас партия едет с производства в РФ, как будут готовы - повешу объявление в толкучке. Ну и документацию тоже нужно написать

Эту тему создаю для обсуждения/обратной связи.

P.S. выражаю огромную благодарность:
1. Алексею Dortonyan за публикацию проекта. Его работа легла в основу и без нее этот проект никогда бы не состоялся
2. Всем бета-тестерам первой версии

[Anr]

В описании не увидел DSD... Так есть или нет? Если есть, то какой?

[eclipsevl]

В описании не увидел DSD... Так есть или нет? Если есть, то какой?

Опять пропустил сообщение, прошу прощения. DSD сейчас нет.

Выкатил новую прошивку, 4.15. С поддержкой форматов 16/24/32 бит и конфигурациями 2.0/7.1.
С последним бился очень долго, Алексей меня намного опередил, но даже его версия почему-то в винде не отображала корректно конфигурации 2.0/7.1/5.1.
Купил даже чипдиповский транспорт чтобы посмотреть как сделано у них. В итоге оказалось чтобы винда отображала это:



Необходимо чтобы выходной терминал обязательно был Speaker:

/* AudioControl Interface Descriptor
* USB Output Terminal for OUTPUT Descriptor */
USB_AUDIO_V2_OUTPUT_TERMINAL_DESCRIPTOR cd_v2_usb_out_for_out_terminal =
{
.bLength = 0x0C,
.bDescriptorType = USB_AUDIO_V2_CS_INTERFACE,
.bDescriptorSubtype = USB_AUDIO_V2_OUTPUT_TERMINAL,
.bTerminalID = AUDIO_OUT_TERMINAL_OUTPUT,
.wTerminalType = 0x0301, // OUTPUT_SPEAKER
...
};

В York его можно выбрать на вкладке настроек USB:

[dee-jan]

Владислав, спрошу здесь. У меня есть пара девайсов на Пике на прошивках Алексея и есть иногда проблемы, когда какой в систему первым подключается, подхватывает название другого. USB VID у Пиков же одинаков. Как тут быть?

[eclipsevl]

Владислав, спрошу здесь. У меня есть пара девайсов на Пике на прошивках Алексея и есть иногда проблемы, когда какой в систему первым подключается, подхватывает название другого. USB VID у Пиков же одинаков. Как тут быть?

В таком случае (при одинаковых vid/pid) должны быть разные serial id - тоже часть USB дескриптора. По-хорошему, serial id должен быть уникален для каждого устройства. У пик32 есть уникальный uid для каждого мк, это и можно использовать.

[dee-jan]

В таком случае (при одинаковых vid/pid) должны быть разные serial id - тоже часть USB дескриптора.

Серийники сменил, но в звуковых устройвах записи где АЦП, он стал типа вторым. 2 - "название".
Но в целом идея работает. Все на свои места встало.

[antecom]

Выкатил новую прошивку, 4.15. С поддержкой форматов 16/24/32 бит и конфигурациями 2.0/7.1.

Спасибо!
Хорошо бы ещё добавить вариант вывода:
6ch output up to 384kHz,
если это не слишком сложно. Многоканального USB вывода с поддержкой частот дискретизации до 384 вроде бы никто не предлагает.
Алексей писал ранее что UAC2 драйвер поддерживает полосу до 64Мбит, т.е. 6 каналов 24/384 пролазит (32бит к сожалению нет).

[Alex]

Многоканального USB вывода с поддержкой частот дискретизации до 384 вроде бы никто не предлагает.

7 каналов в 24 битах можно,
Больше - только в 16 битах:

Потому что распространенные стеки и драйверы не поддерживают High Bandwidth Endpoints (197MBit/s), только 65MBit/s.



---------- Сообщение добавлено 20:52 ---------- Предыдущее сообщение было 20:48 ----------

32бит к сожалению нет

Почему "к сожалению"? 32 бита тут - абсолютно бессмысленно.

[antecom]

Почему "к сожалению"? 32 бита тут - абсолютно бессмысленно.

Например что бы не думать о дизеренге. Отправил на ЦАП 32 бита, а об остальном, по идее, должны позобититься разработчики м/с ЦАП.
В цапострое помню было упоминание что на 25-й бит какой то ЦАП реагировал.
Спасибо за таблицу, не попадалась раньше.

[Антидот]

Например что бы не думать о дизеренге.

В 24 битах о нём и так думать не надо.

В цапострое помню было упоминание что на 25-й бит какой то ЦАП реагировал.

Тут главное - на какой бит ваш слух среагирует. Чудо, если на 17-й.

[antecom]

ут главное - на какой бит ваш слух среагирует. Чудо, если на 17-й.

Мой может и на 12-й не среагировать, речь не обо мне.
Логично выдавать на ЦАП максимальную разрядность которую он поддерживает, т.е. 32 бита для современных м/с ЦАП.

[Alex]

Например что бы не думать о дизеренге.

32 бита не помогнут.

Отправил на ЦАП 32 бита, а об остальном, по идее, должны позобититься разработчики м/с ЦАП.

О чем именно? Громкость в ЦАПе регулировать? Так для этого тоже 32 бита на входе не нужны.

В цапострое помню было упоминание что на 25-й бит какой то ЦАП реагировал.

Да я наверное и упоминал.Только это происходит на специалном сигнале с генератора,а в реальной мызыке такого быть в принципе не может.
На сегоднешний день, в 24 бита абсолютно все укладывется, и занимать канал 32-мя битами совершенно бессмысленно.

Логично выдавать на ЦАП максимальную разрядность которую он поддерживает, т.е. 32 бита для современных м/с ЦАП.

Логично оно когда весь такт 32-х битный,
На ЦАП (чип) в любом случае 32 идет, просто младшие нули, но в каналах связи зачем передавать заведомо не используемое?
Это как примерно т.н. "моно-включение" чипов ЦАПов, особенно Сябры-Про - абсолютно бестолку, но помогает продавать ибо "пипл хавает рекламу".

[antecom]

О чем именно?

О том что бы биты младше 24-го обрабатывались цифровой частью ЦАП, а не тупо отбрасывались.

На сегоднешний день, в 24 бита абсолютно все укладывется, и занимать канал 32-мя битами совершенно бессмысленно.

Я пожалуй соглашусь. Но 32 бита иметь неплохо как задел на будущее и как маркетинговая фишка.

На ЦАП (чип) в любом случае 32 идет, просто младшие нули, но в каналах связи зачем передавать заведомо не используемое?

Не факт что не используются. Если есть готовый 32-х битный WAV файл синуса в котором старшие 24 бита нули, выложи плиз на какой-нибудь файлообменик. Посмотрю используются ли они в CS43198.

[Alex]

О том что бы биты младше 24-го обрабатывались цифровой частью ЦАП, а не тупо отбрасывались.

Так в них ничего нет. А обработка в любом случае идет минимум по 32 битам.

Если есть готовый 32-х битный WAV файл синуса в котором старшие 24 бита нули,

Готового нет, а как такой сделать - с ходу не придумаю.

Посмотрю используются ли они в CS43198.

Как ты собираешся это посмотреть?

Но даже если ЦФ их и использует, толку с того?

---------- Сообщение добавлено 16:28 ---------- Предыдущее сообщение было 16:27 ----------

задел на будущее и как маркетинговая фишка.

Я-ж и говюрю - как два ES9038Pro в моновключении.
Т.е. по 8 параллельных ЦАПов в каждом канале..

[antecom]

Так в них ничего нет.

Как же нет. При любой цифровой обработке на компе (апсемплинг, регулировка громкости и т.д) биты младше 24-го не нулевые. Апсемплингом пользуются многие.

Готового нет, а как такой сделать - с ходу не придумаю.

Да просто взять целочисленный 32бит wav файл с синусом 0dBFS и сдвинуть данные вправо на 24 бита. Мне для этого нужно долго пыхтеть, думал может есть готовый.

Как ты собираешся это посмотреть?

Но даже если ЦФ их и использует, толку с того?

Банально посмотреть спектр на выходе ЦАП. Синус в младших битах начиная с 25-го это -144dBFS. Никаких особых проблем посмотреть такой уровень нет.
На ЦАП и -160dBFS видно, но я не уверен что старшие 24 бита были нулевые.

[Антидот]

При любой цифровой обработке на компе (апсемплинг, регулировка громкости и т.д) биты младше 24-го не нулевые.

А сколько максимально бит в любой реальной фонограмме, как думаете?

[antecom]

А сколько максимально бит в любой реальной фонограмме, как думаете?

Вопрос звучит странно. Может имелось ввиду реальных бит? (выше уровня шума).
В любом случае запас карман не тянет.
По моему мы сильно оффтопим.

[Alex]

Синус в младших битах начиная с 25-го это -144dBFS. Никаких особых проблем посмотреть такой уровень нет.

Может быть.