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.

[Animus_V0x]

Тоже планирую скоро цап на pcm58 доделать, NOS режим было бы интересно послушать.

[Turbo_man]

NOS режим было бы интересно послушать.

Offтопик:
См. толкучку. Там есть предложение.

[паяльник]

Добрый день, Turbo man. Удалось ли подключить TDA1541A к вашему устройству?

[tomtit]

Вот вам ЛАХ NOS DAKa с частотой сэмплинга 44.1.
Видно, что завал на 20К больше -3 дБ, но об этом скромно умалчивают, а ведь это азы.

[Masa1987]

TDA1541А без проблем есть I2S, там проблемы только начинается если хочется скормить больше 96 кГц.

[Turbo_man]

Добрый день, Turbo man. Удалось ли подключить TDA1541A к вашему устройству?

Да, конечно. Как выше уже ответили, это изначально работало при выводе потока в режиме I2S.

---------- Сообщение добавлено 15:22 ---------- Предыдущее сообщение было 15:20 ----------

там проблемы только начинается если хочется скормить больше 96 кГц.

Точно так. Тут нужно перепаковывать поток из 64BCLK в 32BCLK на стерео-семпл. Тут делать не буду, скорее всего.
А в новой специализированной платке обязательно. И режим раздельного (simultaneous) входа L и R тоже. С конверсией формата TWC в OB. Тогда и 352кГц можно будет впихнуть. Но только для 1541А. Без А вряд ли сможет. Ещё не пробовал.

---------- Сообщение добавлено 15:29 ---------- Предыдущее сообщение было 15:22 ----------

Вот вам ЛАХ NOS DAKa с частотой сэмплинга 44.1.
Видно, что завал на 20К больше -3 дБ, но об этом скромно умалчивают, а ведь это азы.

Спасибо за формулы и график, это слышно сразу на слух при первом же включении. Но какой-нибудь проблемы не вызывает вовсе.
Да и поработать над этим тоже можно, если есть желание.

---------- Сообщение добавлено 16:32 ---------- Предыдущее сообщение было 15:29 ----------

Кстати, забыл написать, что даже на первых прошивках в режиме выходной шины: двойное моно и RJ18 можно подключать напрямую PCM58P, а если RJ20, то и PCM63P.
Может кому-то пригодится.

[Masa1987]

Точно так. Тут нужно перепаковывать поток из 64BCLK в 32BCLK на стерео-семпл. Тут делать не буду, скорее всего.
А в новой специализированной платке обязательно. И режим раздельного (simultaneous) входа L и R тоже. С конверсией формата TWC в OB. Тогда и 352кГц можно будет впихнуть. Но только для 1541А. Без А вряд ли сможет. Ещё не пробовал.

Вот это очень интересно, еще бы как то вести оверсемплинг, что бы можно было полностью отказать от железного ЦФ. Правда это больше нужно для SPDIF.

[Turbo_man]

Вот это очень интересно, еще бы как то вести оверсемплинг, что бы можно было полностью отказать от железного ЦФ.

По почте это можно обсудить.

Правда это больше нужно для SPDIF.

Когда сигнал не от ПК? Тогда да. Нужно бы на эту тему поработать. Обсудим.

[Masa1987]

Когда сигнал не от ПК? Тогда да. Нужно бы на эту тему поработать. Обсудим.

С ПК не проблема подать 352 кГц, а вот с других источников это проблематично.

По почте это можно обсудить.

Значит надо готовить средства).

[Turbo_man]

Тут нужно перепаковывать поток из 64BCLK в 32BCLK на стерео-семпл. Тут делать не буду, скорее всего.
А в новой специализированной платке обязательно. И режим раздельного (simultaneous) входа L и R тоже. С конверсией формата TWC в OB. Тогда и 352кГц можно будет впихнуть. Но только для 1541А. Без А вряд ли сможет. Ещё не пробовал.

Готовится новая версия прошивки, где указанные режимы будут доступны. Сейчас 192кГц в режиме I2S 32bck уже работает на TDA1541с А и без неё.
Режим simultaneous в стадии отладки. С ним есть некоторые сложности.

[Masa1987]

Turbo_man, оверсемплинг еще не ввели? А то хочется не мучиться с ЦФ.

[BesPav]

Коэффициееты заботливо подготовил Tomtit здесь:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1070203

[Masa1987]

Turbo_man, почти созрел на покупку еще одной платы от Вас. С оверсемпленгом есть какие то подвижки? И режим simultaneous для TDA1541 удалось сделать? Спасибо.

[Turbo_man]

С оверсемпленгом есть какие то подвижки? И режим simultaneous для TDA1541 удалось сделать? Спасибо.

Добрый день.
Буквально позавчера одолел режим simultaneous для TDA1541(A) сразу в трёх вариантах. Проверял работу в режимах СОВ64, СОВ32 и СОВ16. Цифры означают количество импульсов bck на семпл. Разницы на слух 64...16 не увидел. Первые 2 варианта были готовы давно. А с последним пришлось поэкспериментировать. С ним 384кГц должны работать на раз. Остался мелкий косячок с буханием при смене ЧД. Это СОВ так даёт о себе знать. При нём нули на входе означают минус полная шкала. Получается мьют выхода на реле становится обязательным, если не удастся что-то ещё придумать.

Оверсемплинг на очереди. Но даже NOS звучит офигительно в режимах СОВ. Сорри за сленг.

Offтопик:
Могу и старый комплект перешить, если нужно. Ваши затраты только на пересылку в оба конца.

P.S. Кстати для TDA1541(A) и не только теперь доступны 2 режима I2S шины c 64 и 32 bck (в режиме alternate или time multiplexed). Последний нужен для работы 1541(А) до 192кГц в NOS.
+ добавил ещё 1 режим работы выходной шины I2S (теперь их 3 - Norm, 2diff и 2mono). 2diff это старый режим 2mono для микросхем ДС-ЦАП, когда их половинки включаются цифференциально. А теперь режим 2mono не содержит инвертированных данных в этом же семпле. Поэтому количество импульсов bck можно при необходимости уменьшать до 32 или 16.

[Masa1987]

Turbo_man, спасибо за ответ. Функционал очень нравится, по этому на следующей неделе буду брать. А потом отправлю Вам плату на прошивку для поддержки оверсемплинга, когда он будет готов. Вот единсвенный ЦАП, который не плохо играет без оверсемплинга, это TDA1541, вот и буду на нём делать себе ЦАП.

Offтопик:
Старый комплект забрали вместе с ЦАПом

[Turbo_man]

потом отправлю Вам плату на прошивку для поддержки оверсемплинга, когда он будет готов.

А вы не планируете ещё и конвейеризацию попробовать? На этой же плате, скорее всего, будет вариант поддержки до 4-х 1541-х.

[Masa1987]

В теории можно попробовать, две оригинальные TDA1541A у меня есть. Надо еще почитать как это реализовать можно.

[Turbo_man]

Остался мелкий косячок с буханием при смене ЧД. Это СОВ так даёт о себе знать. При нём нули на входе означают минус полная шкала. Получается мьют выхода на реле становится обязательным, если не удастся что-то ещё придумать.

Проблемку устранил. Так что мьют на реле опять стал необязательным, но желательным.

По ходу дела переместил некоторые функции в другие пункты меню. Теперь режимы NOS и COB (это тоже NOS, но чтобы его отличать) устанавливаются в пункте меню FmtO (RJ22 убрал пока). Что логично.
Появился новый пункт BCK, в котором дана возможность выбора количества бит-клоков на 1 период LRCK (WS или LE). Доступно пока 64bck, 32bck и 16bck. Режим 24bck возможно тоже будет, но не сразу (пока повторяет режим 16bck).

[Masa1987]

Надеюсь через пару недель смогу потестить уже. Правда надо плату под ТДА1541 сделать.

[vitold8873]

Добрый деньTurbo men!Интересует возможность приобретения прошитой CPLD только для режима simultaneous для TDA1541(A) ,чтобы использовать в цапе Назара и подключить к компу через преобразовательUSB-I2S(уже есть-клон Amanero) в обход фильтра CXD1244.