忙しくてなかなか進んでいません。今週末よりようやくSi5326基板の立ち上げを開始しましたが、いきなり躓いています。
最初はSi5326のI2Cアクセスを確立させるところからになりますが、DE0-nanoとBuffaloIIをのI2Cの接続にSi5326基板のADuM1250の1次側も接続に加え、Si5326の電源を入れると"L"にドライブされてES9018のアクセスまでできなくなってしまいます。
ADuM1250の2次側にはSi5326のI2Cポートとプルアップのみしかありません。こちらの電圧も1V強しかありません。これが原因で1次側が'L'ドライブされているようです。プルアップが2kΩと大きい値にしていたので試しに820Ωにしてみましたが、やはり1.2V程度です。
Si5326が壊れている可能性もありますが、先ずはADuM1250を外して見ました。Padが剥がれて基板は使いものにならなくなってしまいました(泣)
これでも状況は変わりません。
電流は、実験電源の出力で4.4V 120mA程度で、3.3Vで150mA程度になっています。Si5326は、Disable modeで160mA、動作時で190mA～（動作周波数や出力規格による）なので、少し低めだけどそれほどおかしな値でもない？といったところ。
Si5326のSDAはともかく、SCLは入力なので、何故に"L"レベルに引っ張ろうとするのか途方にくれていましたが、ふと、もしかしてSi5326の電源が浮いている？と思い調べてみると、5pinと32pinは導通がありましたが、10pinが浮いていました。半田を付け直して、SDA,SCLの電圧を見ると3.2Vありました。
Si5326のVddは3本ありますが、SDA,SCLは10pinのVddに電源供給が無いとダメなようです。データシート上、3pinともVddとして区別はありませんが、内部では供給ブロックがわかれているのかもしれません。
電流も、実験電源の出力で4.4V 200mA程度になりました。
さてもう一つ問題がありまして、コネクタにヒロセDF13を多用しているのですが、精密圧着ペンチ エンジニア PA-09で自分で圧着してケーブルを作ってみましたが、今回使っているうちに圧着が外れてしまうのが4本中2本も出てしまいました。作るときも失敗繰り返してようやく4本分できたのに、こんな状況で100本以上作るととんでもないことになりそうです。
コネクタをもう少しピッチの広いものに替えないとマズそうです....
2013年5月27日月曜日
2013年5月13日月曜日
2013年5月9日木曜日
MatrixSW FPGA I2Cコントローラの実装
FPGAのI2Cコントローラは昨年作りこみまでは行なっていましたが、動作確認を行わずに保留にしていましたが、Si5326のセットアップをする前に立ち上げを行いました。
まず、I2Cの制御系は下図の様にFPGAにQsysによりJtag Avalon Master BridgeによりPCからSystemConsoleで制御出来るようにしています。
I2Cコントローラは４つのポートからアクセスするポートを選択し、そのうちの２つはMatrixSwitchのMasterClock部のSi5326に接続、残りの２つは4 チャネル I2C マルチプレクサ PCA9546Aにより４つに分岐させ、その１つずつをHDMI-I2Sケーブル経由で各DACのSi5326およびDACチップに接続します。
各ラインはI2Cアイソレータ ADuM1250によりFPGAとの絶縁させます。
この他デバッグには、SiglalTapIIとロジック・アナライザ ZELOPLUS LAP-C を使いました。
今回ZELOPLUSのI2Cプロトコル機能を初めて使いましたが、データをパケットとして表示してくれるため、楽にI2Cデータの解析を行うことができました。
まず、動作確認のリファレンスとするためにBuffaloIIを接続し、I2Cのアクセス波形を採取しました。
いくつかのバグを修正して、１バイトライトアクセスと1バイトリードアクセスが問題なくできるようになりました。続いてSi5326のデバッグに入る予定です。
まず、I2Cの制御系は下図の様にFPGAにQsysによりJtag Avalon Master BridgeによりPCからSystemConsoleで制御出来るようにしています。
I2Cコントローラは４つのポートからアクセスするポートを選択し、そのうちの２つはMatrixSwitchのMasterClock部のSi5326に接続、残りの２つは4 チャネル I2C マルチプレクサ PCA9546Aにより４つに分岐させ、その１つずつをHDMI-I2Sケーブル経由で各DACのSi5326およびDACチップに接続します。
各ラインはI2Cアイソレータ ADuM1250によりFPGAとの絶縁させます。
MultiDAC I2Cコントローラーブロック構成
デバッグ用にI2C制御用のSystemConsole画面を作成し、動作確認を行いました。
当面は、SystemConsoleからの制御でしのぐつもりですが、そのうちNiosIIを搭載して、BluetoothかなにかでPCから制御できるようにしたいと考えています。
I2Cデバッグ用SystemConsole画面
今回ZELOPLUSのI2Cプロトコル機能を初めて使いましたが、データをパケットとして表示してくれるため、楽にI2Cデータの解析を行うことができました。
まず、動作確認のリファレンスとするためにBuffaloIIを接続し、I2Cのアクセス波形を採取しました。
BuffaloII 初期設定キャプチャ
上記は初期設定のアクセスのキャプチャ、下記は１秒周期に周期的に0x0E番地をアクセスしている時のキャプチャです。
BuffaloII 周期ポーリングキャプチャ
いくつかのバグを修正して、１バイトライトアクセスと1バイトリードアクセスが問題なくできるようになりました。続いてSi5326のデバッグに入る予定です。
MatrixSW I2Cコントローラ 1バイトリードアクセス キャプチャ
MatrixSW I2Cコントローラ 1バイトライトアクセス キャプチャ
2013年5月6日月曜日
MatrixSW Si5326基板およびCXO基板組立て
残りのSi5326基板とCXO基板を組立てました。
A面上型の3つのコネクタ（CON7,CON9,CON11)でHDMI-I2S基板の片方と接続し、B面上側の3つのコネクタ（CON8,CON10,CON12)でHDMI-I2S基板のもう片方と接続します。
同じようにA面下側の２つのコネクタ（CON3、CON5）でCXOボードの１つと接続し、B面下側の２つのコネクタ（CON4、CON6）でCXOボードのもう１つと接続します。
組み上げて思ったこととして、チップコンデンサと抵抗のPadがチップサイズよりかなり大きめにとってあります。これは手付けの場合は半田付けし易さを考慮するとこの程度が良いのだと思いますが、リフローを適用するならもっと小さくして、特にパスコンの場合もっとICとの距離を近くかつ高密度にしたほうが良いかと思いました。
TPS7A47L基板Ver2と同様電源コネクタのスルーホール径が小さいですが、なんとか入ります。
A面上型の3つのコネクタ（CON7,CON9,CON11)でHDMI-I2S基板の片方と接続し、B面上側の3つのコネクタ（CON8,CON10,CON12)でHDMI-I2S基板のもう片方と接続します。
同じようにA面下側の２つのコネクタ（CON3、CON5）でCXOボードの１つと接続し、B面下側の２つのコネクタ（CON4、CON6）でCXOボードのもう１つと接続します。
組み上げて思ったこととして、チップコンデンサと抵抗のPadがチップサイズよりかなり大きめにとってあります。これは手付けの場合は半田付けし易さを考慮するとこの程度が良いのだと思いますが、リフローを適用するならもっと小さくして、特にパスコンの場合もっとICとの距離を近くかつ高密度にしたほうが良いかと思いました。
MatrixSW Si5326 ボード A面
MatrixSW Si5326 ボード B面
TPS7A47L基板Ver2と同様電源コネクタのスルーホール径が小さいですが、なんとか入ります。
MatrixSW CXO ボード A面
MatrixSW CXO ボード B面
MatrixSW MasterClockおよびHDMI-I2S部基板結合（約半分のみ）
各基板を結合した状態です。基板を小刻みに分けたためコネクタだらけなのが閉口です。
まだ片側（CXOボードは４つ中１つだけ）のみで、これと同じ構成を上下反転した状態で結合するのが完成形です。
まだ片側（CXOボードは４つ中１つだけ）のみで、これと同じ構成を上下反転した状態で結合するのが完成形です。
2013年5月4日土曜日
MatrixSW HDMI-I2S Tx基板組立て
HDMI-I2S Txボードを1組分組立てました。
I2SのData/LRCKとI2CおよびTPS7A47 LDOレギュレータを１ライン分収容するHDMI-I2S Tx I2S Dataボード ２層基板 B面側はほとんどGNDベタ
表面実装部品はリフローで付けました。
I2SのBCLK ４ライン分とFPGA用クロックラインを収容するHDMI-I2S Tx I2S CLKボード ２層基板
真ん中のチップがSi53301。A面側はほとんどGNDベタ
こちらも表面実装部品はリフローで付けました。
３枚並べたところが下の写真、HDMIコネクタのピンと下側のスルーホールで固定して合わせて４層基板となります。下の基板のHDMIコネクタはBCLKの2本のみを接続します。
まだ仮付けですが、スルーホールにはポリミイドテープで絶縁する予定。
４枚並べて完成形
I2SのData/LRCKとI2CおよびTPS7A47 LDOレギュレータを１ライン分収容するHDMI-I2S Tx I2S Dataボード ２層基板 B面側はほとんどGNDベタ
表面実装部品はリフローで付けました。
HDMI-I2S Tx I2S Dataボード A面
HDMI-I2S Tx I2S Dataボード B面
I2SのBCLK ４ライン分とFPGA用クロックラインを収容するHDMI-I2S Tx I2S CLKボード ２層基板
真ん中のチップがSi53301。A面側はほとんどGNDベタ
こちらも表面実装部品はリフローで付けました。
HDMI-I2S Tx I2S Clkボード B面
HDMI-I2S Tx I2S Clkボード A面
３枚並べたところが下の写真、HDMIコネクタのピンと下側のスルーホールで固定して合わせて４層基板となります。下の基板のHDMIコネクタはBCLKの2本のみを接続します。
まだ仮付けですが、スルーホールにはポリミイドテープで絶縁する予定。
HDMI-I2S Tx ボード結合（あと１枚）
HDMI-I2S Tx ボード結合 A面
HDMI-I2S Tx ボード結合 HDMIコネクタ面から
2013年5月3日金曜日
MatrixSW のMaster ClockとHDMI-I2S Tx部のブロック図
現在製作を進めているMatirxSWのMasterクロック生成およびHDMI-I2S Tx機能を持つ基板群のブロック構成図です。
Masterクロックの４つのクロックソースと８つのHDMI-I2S Txコネクタを装備するために、CXOボード4枚、SI5326ボード2枚、HDMI-I2Sボード2枚（1枚はHDMI-I2S CLK基板と4枚のHDMI-I2S I２S data基板で構成）および5枚のTPS47ALボードと6枚のTPS7A47Mボード、２枚のFPGA IOボード（設計未着手）で構成されます。
電源は鉛バッテリー６Vを予定しており、TPS7A47Lボードで4.0V（FPGA系のみ5.0V)に変換、TPS7A47Mボード等2段階で3.3Vに変換する予定。
文字が潰れてしまうので下半分の拡大図です。ほぼ同じ構成でFPGAへのクロック供給ルートは下側のみに実装となることと、CXOが下側はCCHD-957 22.5792MHz および22.5792MHz 上側は10MHzOCXOとSPDIF受信等から抽出したクロックとなる点のみが異なります。
Masterクロックの４つのクロックソースと８つのHDMI-I2S Txコネクタを装備するために、CXOボード4枚、SI5326ボード2枚、HDMI-I2Sボード2枚（1枚はHDMI-I2S CLK基板と4枚のHDMI-I2S I２S data基板で構成）および5枚のTPS47ALボードと6枚のTPS7A47Mボード、２枚のFPGA IOボード（設計未着手）で構成されます。
電源は鉛バッテリー６Vを予定しており、TPS7A47Lボードで4.0V（FPGA系のみ5.0V)に変換、TPS7A47Mボード等2段階で3.3Vに変換する予定。
MatrixSW Master ClockおよびHDMI-I2S Tx部ブロック図
文字が潰れてしまうので下半分の拡大図です。ほぼ同じ構成でFPGAへのクロック供給ルートは下側のみに実装となることと、CXOが下側はCCHD-957 22.5792MHz および22.5792MHz 上側は10MHzOCXOとSPDIF受信等から抽出したクロックとなる点のみが異なります。
MatrixSW Master ClockおよびHDMI-I2S Tx部ブロック図一部拡大
2013年5月2日木曜日
Matrix SW 基板第二弾到着
カメラが故障してアップしていませんでしたが、残りの基板も到着しました。
各一組は組立開始しています。
各一組は組立開始しています。
MatrixSW HDMI-I2S I2S CLK基板 下A面 上B面
MatirxSW HDMI-I2S Si5326基板 右A面 左B面
RMEのMADI新製品
シンタックスジャパンのサイトにRMEのMADIソリューションの新製品群が載っています。
PCとはUSBインタフェースで接続するMADIのAudioインタフェースとMADIとADATやAES3インタフェース間のルーティングあるいはコンバーター等のラインナップがあります。
PCとはUSBインタフェースで接続するMADIのAudioインタフェースとMADIとADATやAES3インタフェース間のルーティングあるいはコンバーター等のラインナップがあります。
MADI入出力１系統（オプティカルおよびコアキシャル）による64チャンネル入力／出力
TotalMix
USBバス・パワー駆動（別途電源不要）
世界で初めてUSB3に完全対応するオーディオ・インターフェイス
MADI入出力（オプティカル）２系統、（BNC同軸）１系統による196チャンネル入力／出力
アナログ入力（マイク／ライン）２系統（XLR＋Phoneコンボジャック）
アナログ出力４系統（XLR２系統＋ステレオ・フォーン）
AES/EBU入出力１系統（ブレイクアウト・ケーブル）
RME Advanced Remote Control(option)
PCI Expressポート装備、外部PCI Expressカードへ接続可能
Word Clock
ADAT Routerからルーティング機能を省き、MADI TP（ツイスト・ペア端子）から電源を取得することにより、電源ケーブルさえ不要のシンプルな構成ながら完璧な拡張性を提供
８系統のADAT入力/出力（48kHz時に64チャンネル）
２つのMADIポート（ツイスト・ペア×２）
ツイスト・ペア端子からの電源供給
Word Clock入出力
設定ゼロで64チャンネルの入出力
ADATとMADIとの間で信号を伝送するためのゲートウェイ。
すべてのオーディオ・チャンネルはまったく自由にADATとMADIの間でルーティング可能。
８系統のADAT入力/出力（48kHz時に64チャンネル）
４つのMADIポート（オプティカル×１、コアキシャル×１、ツイスト・ペア×２）
ツイスト・ペア端子からの電源供給
MADIおよびADATの個々のチャンネル間のルーティングを本体ディスプレイで調整可能
MIDI入出力
Word Clock入出力（またはAESシンク）
二重化電源
USB端子（ファームウェアアップデートおよびプリセット格納用）
現在REM RayDATを使用していますが、ADAT入出力4ポートです。またPCIexpressカード2枚構成のため8ポートに拡張するには搭載するPCのPCIeを4スロット必要とします。
MADIface USBとADAT Converterの組み合わせであればPCIe拡張スロットを持たないPCでも8ポートのADATを構成することができるようになるはずなので価格がリーズナブルであれば切り替えることも考えたいと思います。
ADATでPCの影響は完全に分離できると思いますのでMADIは必ずしもオプティカルである必要はありません。クロック同期をADATのどれか1ポートから出来るかどうかが明記されておらずこの点は今後確認が必要です。
PCでマルチチャネルを扱いたい方はADATでは普通困ると思いますが、その場合はMADIface USBとAES3 Routerの組み合わせが良いと思います。AES3 ConverterはコアキシャルのMADIポートしかないためPCとの電気的接続を完全分離するにはAES3 Routerが必要となるためです。
TPS7A47 LDO 基板 Large Ver.2 組立
再設計することにしたTPS7A47 LDO 基板 Large Ver.2ですが、コネクタのスルーホール径がコネクタが入るか入らないか微妙なだけで、その他は致命的にマズい訳ではないので、自分用としてはこのまま使います。2枚ほど組み立て見ました。
TPS7A47 LDO 基板 Large Ver.2
出力の10μFは裏表で5個のPadを設けていますが、かなり大きめにしてあるのでA面側の１つのPadに2個づつ配置して裏面は空きにしました。
TPS7A47のみリフローであとは手付けです。
TPS7A47 LDO 基板 Large Ver.2 2段重ね
2階建てにして、入力側の電源/GNDはスペーサー経由で接続しています。
TPS7A47 LDO 基板 Large Ver.2 2段重ね（裏返し）
Ver.3は4/28に発送に入りましたので、多分あと10日程度で届くと思います。
2013年5月1日水曜日
EOS M
EOS 40Dが突然電源入らなくなったため、急遽EOS Mを購入しました。
最近デジタル一眼の動向は全くチェックしていないのでどこのメーカーが良いとか、どの機種が良いとかよくわかっていません。
そんなに持っているわけではないですがレンズ縛りがあるためCannonから他メーカに乗替えるのは大変なので、結局Cannon一択にするしか無く、安いのからの選択となると選択肢はKiss系かMぐらい。ファインダーは欲しいところなので、最初Kiss系から選ぼうかと思いましたが、あまり出番もないので、安いのと小さいのに惹かれてEOS Mにすることにしました。
最初、一番安いパンケーキレンズとセットのEOS M・EF-M22 STM レンズキットにしようかと思いましたが、EOS M・ダブルレンズキットなら手持ちのレンズを使う上で必須となるEマウントアダプター EF-EOS MとEF-M18-55㎜ F3.5-5.6 IS STMとスピードライト 90EXが増えても1万位しか変わらず、Eマウントアダプター を別に購入するより断然お得なのでEOS M・ダブルレンズキットにしました。
やはりミラーレスだと小さいですね。使い方はまだ把握できていません。3脚のクイックシューを付けると電池とメモリカードが取り出せなくなるのがイマイチです。もっともEマウントレンズに限りますがEマウントアダプターにクイックシューつければ回避できそうです。
最近デジタル一眼の動向は全くチェックしていないのでどこのメーカーが良いとか、どの機種が良いとかよくわかっていません。
そんなに持っているわけではないですがレンズ縛りがあるためCannonから他メーカに乗替えるのは大変なので、結局Cannon一択にするしか無く、安いのからの選択となると選択肢はKiss系かMぐらい。ファインダーは欲しいところなので、最初Kiss系から選ぼうかと思いましたが、あまり出番もないので、安いのと小さいのに惹かれてEOS Mにすることにしました。
最初、一番安いパンケーキレンズとセットのEOS M・EF-M22 STM レンズキットにしようかと思いましたが、EOS M・ダブルレンズキットなら手持ちのレンズを使う上で必須となるEマウントアダプター EF-EOS MとEF-M18-55㎜ F3.5-5.6 IS STMとスピードライト 90EXが増えても1万位しか変わらず、Eマウントアダプター を別に購入するより断然お得なのでEOS M・ダブルレンズキットにしました。
やはりミラーレスだと小さいですね。使い方はまだ把握できていません。3脚のクイックシューを付けると電池とメモリカードが取り出せなくなるのがイマイチです。もっともEマウントレンズに限りますがEマウントアダプターにクイックシューつければ回避できそうです。
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