DF2 - Вторая версия DIY ЦФ

[dortonyan]

Итак, обещанный проект нового ЦФ.
Опыт прошлой ветки показал, что вопросы построения ЦФ сводятся к конкретному проекту. Поэтому решил создать отдельную.

Исходная ветка с обсуждением различных реализаций ЦФ здесь.
Ветка про ЦФ DF1 здесь.

С момента публикации прошлой версии ЦФ прокачал скилл по верилогу, поэтому новый ЦФ выполнен проще, и с более сложной арифметикой. В частности добавлены опции шейпера и дополнительного апсемплера, что позволяет выводить данные в том числе на малоразрядные ЦАП, типа AK4499EX.
Получив определенный опыт понял о чем писал Сергей Агеев (на счет реализации умножителей и многовходовых сумматоров на FPGA). Если правильно выбирать длину конвейера, то нет смысла изобретать оригинальную схему умножителя. Компилятор синтезирует лучше.
То же самое касается описания сумматоров: использование многовходовых сумматоров оптимизируется лучше, чем ручная разбивка на двух-входовые.

В отличие от предыдущего проекта, новый делался как заготовка для самостоятельного применения и доработки под свои задачи. Поэтому все режимы досконально не тестировались, и проект выкладывается "как есть" в версии альфа.
В исходниках есть только пара примеров: для FPGA cyclone и lcmxo2.
Описание содержит краткое перечисление основных параметров, а так же инструкцию по самостоятельной сборке проекта и генерации собственных коэф-тов в MatLab.
Картинок много, текста мало. Все как мы любим.
Утилита и ее исходник для автоматизированной конверсии коэф-тов в формат верилога прилагается.
Так же прилагаются матлабовские модели всех каскадов фильтра, архив со сгенерированными коэф-тами фильтров, примененных в проекте и симулинк-модель. Для запуска симулинк-модели нужен матлаб версии r2018b.

- 25.09.2023 - Добавил MatLab модель шейпера в симулинке. На этот раз версии r2013b. В 2018-ом матлабе че-то намудрили со спектроанализатором, и в нем амплитуда сигнала получается зависима от порядка шейпера, или от кратности оверсемплинга.

- 27.09.2023 - Правка шейпера 3-го порядка

Шейпер 3-го порядка в проекте выполнен по схеме:

NTF шейпера на 1кГц сигнале:

Данный шейпер оптимизирован для работы на невысокой частоте семплирования (х16..х32) и с разрядностью данных не менее 7..8 бит.
На работы на более высоких ЧД при меньшей разрядности данных можно упростить коэф-т шейпера, улучшив SNR и сэкономив на логике. Для этого исключается слагаемое Gain3 (по схеме симулинка):

В проекте это слагаемое находится в файле DATA_READ.v:

Данное слагаемое отклоняет значение коэф-та от 3-х, создавая дополнительный полюс на NTF. После упрощения коэф-та NTF шейпера принимает вид классического модулятора 3-го порядка.

Можно также это слагаемое не удалять, а менять его величину (увеличивать сдвиг), двигая тем самым полюс NTF.

[свернуть]

- 28.09.2023 - Отрефакторил модули DATA_READ и SAI_OUTPUT. Поправил описание.
- 05.10.2023 - Поправил DF_CONTROL. Поправил описание.

[Termik]

Решил платку в двух слоях под Альтеру развести, немного на свой манер, как доделаю, выложу герберы как вклад в общее дело.
Посоветуйте стаб на 1.5в, LT1763 достаточный или есть что то получше?

Раздельное питание транспорта, ПЛИС, развязки, реклока, генераторов. (но их под стандартные 78хх, для универсальности)
Транспорты пока прикинул Аманеру и ОЕМ Болгарина, думаю еще Болеро Энергетика надо, плюс универсальные входы и выходы i2s на U.FL
Плата 100х100, большие генераторы с переключением, реклок деглитчера и LE, Вывод деглитчера на U.FL(его все равно к выхлопу тащить)
Пины конфигурации влезли все, питание на обратной стороне.

[Михаил45]

Offтопик:

Мой на много круче: гораздо богаче функционалом при на порядок (если не на два) меньших ресурсах и соот-но потреблении и стоимости.

Алексей , тебе огромное спасибо за открытый проект с гибкими настройками. Бескорыстность и желание помочь говорит о лучших чертах твоего характера, в отличии от других похожих проектов тут на форуме. Твой фильтр многие применяют и, в конечном итоге, самодельщики радуются и слушают настоящую музыку, я надеюсь.

[dortonyan]

Offтопик:
Михаил, нет за что. Делаю исключительно для личного пользования, не для коммерции, поэтому и скрывать нет резона.

Так я и предложил в другой теме киты сделать, если на форуме инициатор такой темы сам не хочет популяризировать свой подход

Популяризацией как раз в некоторой степени и занимаюсь. Киты - это уже коммерция, т.е. несколько иная область.
Ну и я уже писал, что ничего против коммерциализации своих проектов другими не имею. Все что выкладываю - для общего доступа и любого (в том числе коммерческого) использования. Даже на упоминание авторства не претендую.
Просто самому этим заниматься не интересно, да и нет возможности.

[Alex]

Offтопик:

Даже на упоминание авторства не претендую.

Претендовать не обязательно, но ежели кто этим воспользуется без упоминания, это будет по крайней мере некрасиво и неприлично.

[Turbo_man]

Алексей , тебе огромное спасибо за открытый проект с гибкими настройками. Бескорыстность и желание помочь говорит о лучших чертах твоего характера, в отличии от других похожих проектов тут на форуме. Твой фильтр многие применяют и, в конечном итоге, самодельщики радуются и слушают настоящую музыку, я надеюсь.

Полностью поддерживаю. Спасибо ещё раз Алексею.

[Termik]

С другой стороны, сейчас во многие транспорты уже стараются встроить часть функций ЦФ, думаю скоро увидим весь функционал у кого-нибудь.

[Alex]

сейчас во многие транспорты уже стараются встроить часть функций ЦФ

Какую?

[aleev]

пока прикинул Аманеру и ОЕМ Болгарина, думаю еще Болеро Энергетика надо

Можно еще рассмотреть компактный сетевой транспорт на Рокчипе RV1106. Пока альфа-версия, но в работе. Спасибо @kvnik
https://support.puredsd.ru/t/luckfox...ip-rv1106/1172

[Alex]

Можно еще рассмотреть компактный сетевой транспорт на Рокчипе RV1106.

Из пушки по воробям.
С тем-же успехом можно какую-нибудб миниматюрную "малинку" использовать, типа НеоПи.

[aleev]

можно какую-нибудб миниматюрную "малинку"

Алекс, знаете малинку с возможностью подключения внешнего мастерклока? Куда уж миниатюрнее..

[Михаил45]

Для gowin есть уже наработки : https://github.com/gowinsemi/USB2I2S, может еще появятся.

[aleev]

USB2I2S,

На платке внизу эзернет.

[Termik]

Какую?

Да хотя бы фунции управления генами, определение ЧД, перевод I2S в другие форматы для параллельных и др. ЦАП

Offтопик:
Вообще, мне USB как бы и не нужен, не хочу с компом связываться, там слишком много разных проблем да и не очень мне удобно, не сложно отобрать что интересно и залить на флэшку, или другой носитель. Чиллишь на диванчике, один пульт управляет усем и транспортом. Использую МФТ, вообще автор собирался выпустить новую версию с встроенным ЦФ, но пропал, видать пока ему не до этого.
Тем не менее, считаю, что все типовые входы вроде Оптики, ЮСБ, Коаксиала, должны быть для универсальности, т.к. сегодня могут быть одни условия использования, завтра могут измениться, не люблю ограничения. У Алекса подход в этом плане вроде бы верный

[Alex]

Да хотя бы фунции управления генами, определение ЧД, перевод I2S в другие форматы для параллельных и др. ЦАП

Ну это давно уже есть во многих.

Алекс, знаете малинку с возможностью подключения внешнего мастерклока?

Насколько я знаю, этот вопрос давно решен. ВВВ умел внешний, в других порт в слейв переводят, и прочее.
В любом случае, для них УЖЕ есть все эти решения.
Но смысл использовать подобные одноплатники только как USB-транспорт? Одно только потрбление тока вызывает вопросы.

Тем не менее, считаю, что все типовые входы вроде Оптики, ЮСБ, Коаксиала, должны быть для универсальности,

Разумеется, мало ли что понадобится подключить.

[aleev]

Почему, как USB ? Этот i2s

[Alex]

Почему, как USB ? Этот i2s

Сорри, вроде речь про USB-транспорты была (т.е. USB->I2S), а этот сетевой (Ethernet/WiFi->I2S).
С Сетевыми точно одноплатник нужен.

[Meta|_]

Offтопик:

С Сетевыми точно одноплатник нужен.

Можно и на жирном микроконтроллере - разработка будет сильно дороже, но кого это останавливает в DIY или hi-end?

[Alex]

Можно и на жирном микроконтроллере

Конечно можно, причем "жирный" там нужно не столько даже микроконтроллер, сколько память к нему, чтобы tcp/ip стек нормально функционировал, а не в сильно усеченном виде, как на "обычных МК". Но одноплатник все равно будет проще и лучше.

Offтопик:
Оно примереко как я лет 10+ назад делал Мистера Хайда - пару к Доктору Джекиллу. Это был "твердотельный плеер", с USB, SD-Card и SATA.
В отличие от JKill, Хайд "не взлетел", он был просто прекращен именно по этой причине - я вовремя остановился, поняв что на обычном STM32F4, даже заменив его на только что появившийся F7 (H7 тогда еще небыло) продолжать смысла нет. Тем более, что многие, кто знал о проекте, просили добавить туда вайфай и/или Эзернет.

[Meta|_]

сколько память к нему, чтобы tcp/ip стек нормаолно функционировал, а не в сильно усеченном виде

Ага. Кому нынче нужен ethernet без HTTPS?
Ещё можно в сторону всяких ESP32 подумать - для тех, кто кушать не может, зная что музыка играется компьютером.

[Михаил45]

Offтопик:
Михаил, нет за что. Делаю исключительно для личного пользования, не для коммерции, поэтому и скрывать нет резона.


Популяризацией как раз в некоторой степени и занимаюсь. Киты - это уже коммерция, т.е. несколько иная область.
Ну и я уже писал, что ничего против коммерциализации своих проектов другими не имею. Все что выкладываю - для общего доступа и любого (в том числе коммерческого) использования. Даже на упоминание авторства не претендую.
Просто самому этим заниматься не интересно, да и нет возможности.

Готовый рабочий проект для gowin tang nano 9k с выходом i2s. Играет TDA1541, разумеется, так же как и циклон и прочая. Платка маленькая, это плюс.