Ostatnia modyfikacja podstrony: 14.01.2010 11:19

KARTA MUZYCZNA Z PROCESOREM SYGNAŁOWYM TMS320C542

Wielokanałową kartę muzyczną opracowano wspólnie z karkowską firmą DynaBit (www.dynabit.interkom.pl) w 1998 roku. Karta DynaBit (patrz rys.1) przeznaczona dla komputera klasy PC, jest modułem cyfrowego przetwarzania sygnałów akustycznych, zbudowanym w oparciu o procesor sygnałowy firmy Texas Instruments TMS320C542 oraz codec analogowo-cyfrowy CS4226 firmy Crystal Semiconductor. Poniżej przedstawiono najważniejsze parametry techniczne karty:

  • Trzy niezależne analogowe kanały wejściowe, sześć niezależnych analogowych kanałów wyjściowych,
  • Wejścia i wyjścia symetryczne (złącze D-Sub 25),
  • 20-bitowe przetwarzanie A/C/A,
  • Odstęp od szumu dla wejść i wyjść analogowych przy pracy z plikami 16-bitowymi: zapis- 94 dB(A), odczyt - 96 dB(A),
  • Pasmo 10 Hz - 22000 Hz, - 3 dB na krańcach, nierównomierność wewnątrz pasma poniżej 0.01 dB, (przy częstotliwości próbkowania 48 kHz),
  • Impedancja wejściowa 22 kOhm (niesymetrycznie), 44 kOhm (symetrycznie),
  • Poziom sygnału wejściowego ok. 0 dBu (granica przesterowania dla sinusoidy: +11.5 dBu),
  • Dla kanałów wejściowych nr 1 i 2 możliwość programowego wzmocnienia sygnału wejściowego o 3, 6 lub 9 dB,
  • Dla kanału wejściowego nr 3 możliwość wyboru poziomu sygnału wejściowego: -47 dBu za pomocą zworek (dla sygnału z mikrofonu),
  • Poziom sygnału wyjściowego ok. 0 dBu (poziom sinusoidy o maksymalnym wysterowaniu: +11.5 dBu),
  • Dla każdego z sześciu kanałów wyjściowych możliwość programowego tłumienia sygnału od 0 do -127 dB z krokiem 1 dB,
  • Szybkości próbkowania na wejściach i wyjściach analogowych [kHz]: 48; 44.1; 32; 29.4; 24; 22.05; 16; 14.7,
  • Wejście i wyjście cyfrowe S/PDIF, opcjonalnie AES/EBU, gniazda Coaxial - RCA,
  • Wejście i wyjście cyfrowe optyczne (TOSLINK).

 


Rys.1. Schemat części cyfrowej karty DynaBit

Do komunikacji z komputerem PC wykorzystano specjalny interfejs HPI. Dzięki niemu komputer PC ma dostęp do pamięci procesora sygnałowego. W przypadku procesora sygnałowego TMS320C542 jest to obszar z zakresu o adresach 1000(17FFh. Interfejs HPI wykorzystuje do komunikacji trzy rejestry:
- HPIC - rejestr kontrolny,
- HPIA - wskaźnik adresu z możliwością autoinkrementacji,
- HPID - rejestr danych.

Fizyczne połączenie pomiędzy procesorami wykorzystuje 8 lub 16 bitową szynę danych (połączenie bezpośrednie) oraz kilka sygnałów (linii) kontrolnych, które najczęściej są generowane przez układ PLD sterowany przez procesor nadrzędny. Oprócz możliwości wymiany danych, interfejs HPI umożliwia operację inicjalizacji (boot'owania) procesora sygnałowego, dzięki czemu nie trzeba dołączać specjalnej pamięci boot'ującej procesor sygnałowy.

Do transmisji danych pomiędzy procesorem sygnałowym a przetwornikiem zastosowano buforowany port szeregowy BSP. Port szeregowy umożliwia procesorowi sygnałowemu szybką komunikację z innymi urządzeniami zewnętrznymi np. przetwornikami A/C i C/A. W stosunku do typowego portu szeregowego, port BSP posiada rozszerzone możliwości, które pozwalają urządzeniu zewnętrznemu na bezpośredni zapis/odczyt do/z pamięci procesora sygnałowego bez udziału jego CPU. BSP używa modułu autobuforowania ABU (ang. autobuffering unit), posiadającego zespół rejestrów adresowych. Podobnie jak w przypadku HPI maksymalny rozmiar pamięci dostępnej dla ABU wynosi 2K słowa. W przypadku portu BSP przerwanie do CPU jest generowane po zapełnieniu połowy (lub całości) bufora, co umożliwia np. efektywną współpracę z wielokanałowymi przetwornikami A/C/A lub np. gromadzenie bez udziału CPU zbioru próbek do analizy FFT (ang. fast Fourier transform).

Opis karty Dynabit oraz oprogramowanie emisyjnego zamieszczono w czasopiśmie Estrada i Studio - nr 3/2000 (patrz rys.2).


Rys.2. Test w czasopiśmie Estrada i Studio nr 3/2000

Kontakt: dr inż. Tomasz Marciniak, tel.: 061 6652836, e-mail: Tomasz.Marciniak@put.poznan.pl