ＴＫ８０／ＢＳの
シンセシステムを復活／拡張したい〜
その３２
パラメータ設定器作製、デルタシグマのモニタＤＡＣ実装
２０１８年
１２月２日
この週末は日曜日のみ作業です。パラメータ設定器のＬＥＤの続きです。３〜４桁目完成しました。
先週の混変調の続きです。４８ＫＨｚのサンプリングを問題にしている波形の確認に４８ＫＨｚサンプリングのＳＰＩ−ＤＡＣから出力したのでは分からないので、デルタシグマＤＡＣを２ｃｈ実装して、モニタ出力として使用します。出力は簡単な一次フィルタを追加します。
デルタシグマのクロックを１５．３６ＭＨｚにした時のＤＤＳ−ＤＣＯのノコギリ波です。ノート番号はＣ８で周波数は４．１ＫＨｚです。まあまあでしょうか？
続いてクロックを１００ＭＨｚにした時のＤＤＳ−ＤＣＯのノコギリ波です。流石に、１００ＭＨｚでは非常にきれいに出力できています。
２ｃｈを使ってのモニタ出力してみます。上側の黄色は４８ＫＨｚで読み出したラダーフィルタ出力です。
続いて、ラダーフィルタを４倍の１９２ＫＨｚで読み出してみます。混変調はかなり少なくなりました。
以前はパラメータ設定のプッシュボタンを押している時に偶にしか出なかったランダムなバーストノイズがかなり頻繁に出るようになりました。これは対策が必要です。ＤＤＳ−ＤＣＯの出力は問題無く、ラダーフィルタで出力されているようです。電源をＵＳＢケーブルから、ＡＣアダプタに変更してみましたが、無関係でした。
１２月８日
今
週末はやぼ用と運転免許の更新でガレージに帰れませんでした。アパートで作業します。だいぶ前に購入したＡＲＴＹ１００Ｔのボードに２ｃｈのＦＰＧＡシンセをイ
ンプリしてみます。ＤｉｇｉｌｅｎｔのサイトからボードファイルをダウンロードしてＶｉｖａｄｏのディレクトリにコピーします。セッテイングを１００Ｔに
変更後、インプリしてリソースを確認します。音を出すにはボード裏にベースボードと接続するピンヘッダをハンダ付けする必要があり、次回に持ち越しです。
デバイスの図です。３５−＞１００なので、ロジックの容量は約３倍です。入力データのラッチ、ＤＤＳ、ＳＰＩ−ＤＡＣ、ＳＰＩ−ＡＤＣの基本部は８ｃｈ分、その他ラダーフィルタ、ＤＣＡ、ＥＧ，ＬＦＯは２ｃｈ分です。今後、ＳＰＩ−ＤＡＣ、ＳＰＩ−ＡＤＣはデルタシグマに変更する予定です。
こちらは比較用の３５Ｔのリソースです。
３５Ｔのデバイスの図です。
１２月９日
先
週からの続きのラダーフィルタからのノイズの件です。ボードは３５Ｔです。ＦＰＧＡに直接コンフィギュレーションした時です。右はＵＳＢ−ＭＩＤＩ変換の
ＭＳＰ４３０とパラレルケーブルで繋がっている時です。ＭＳＰの電源は供給しています。右は繋がっていない時です。必ずこの様になるわけではなく、ケーブルが繋がっ
ていても、何度かコンフィギュレーションしているとノイズが出なくなります。
ＱＳＰＩコンフィギュレーションした時はケーブルとは無関係にノイズは出ないです。実際はＱＳＰＩからコンフィギュレーションするので、大きな問題ではないのですが、気になります。
１２月１５日
先週の続きのパラメータ設定器の７セグＬＥＤです。６〜５桁目を作製して、パターンジェネレータで点灯させます。１２桁の半分まで完成しました。問題なさそうです。
ＡＲＴＹ１００ＴボードのＶｉｖａｄｏプロジェクトにＱＳＰＩデバイスが未設定だったので追加します。メーカはスパンションです。追加後にＢＩＮファイルを書き込んで、電源投入で起動することを確認しました。
ＳＰＩのＤＡＣ、ＡＤＣはデルタシグマＤＡＣ、ＡＤＣに変更する予定です。ＰＭＯＤコネクタに接続するボードを作製します。ＡＤＣは１ｃｈあたり、２ポート、ＤＡＣは１ポート必要です。直接外部にＦＰＧＡの信号を出さないように、オペアンプのバッファを追加します
１００Ｔボードの裏側にピンヘッダをハンダ付けし、ベースボードに接続して音出し確認しました。今後、このボードにロジックを追加していきます。
１２月１６日
パラメータ設定器のＭＳＰ４３０のピンを機能を決定しました。主なＩＯはロータリエンコーダ入力、各種トグル／ロータリスイッチの入力、ＦＰＧＡへのＳＰＩ送信、ＬＣＤパネルへのＳＰＩ送信、７セグＬＥＤへのソフトＳＰＩ出力です。
ＭＳＰ４３０のＧＰＯで制御するソフトＳＰＩで７セグＬＥＤを点灯させます。
ポート出力のサンプルプロジェクトを変更しＰ６．５〜７の３ビットを使ったソフトＳＰＩに修正します。ＤＰセグメントの点灯機能は未実装です。
７セグのフォントパターンを定義して、１６進数をシリアルに変換してポートに出力します。信号をロジアナで確認します。上からデータ、クロック、ラッチ信号です。
ＭＳＰ４３０のプログラムで”Ａ５５ＡＦＦ”を出してみます。良さそうです。
フォントパターンを順番にテストします。”１２３４５６”です。’４’が間違っています。
続いて、”７８９ＡＢＣ”です。こちらは問題ないようです。
４のフォントパターンを修正しました。
残りの”ＤＥＦ０”と修正した’４’をテストします。正しくなりました。
１２月２２日
パラメータ設定器の７セグＬＥＤの続きです。いっきに１２桁まで作製してテストします。６桁目が間違えています。
配線ミスでした。修正して１２桁全てが正常に動作するようになりました。
ロータリエンコーダの回路を追加します。ＨＣ７４に接続してＡ／Ｂ相をディレクションに変換します。ＭＳＰ４３０にはＡ相とディレクションを接続します。
ロータリエンコーダ６個の追加完了しました。このエンコーダはシャフトを押すとプッシュボタンにもなり、これは割り込み信号として、ＭＳＰ４３０に接続します。
７セグＬＥＤをもう２桁増設します。以前に作成したパネルの配置図から、他の部品と干渉しないように基板の大きさを決定します。
早速、ユニバーサル基板を切り出し、部品を実装して作製しました。上がチャンネル表示と下がファンクション表示です。
１２月２３日
追加した２桁も含めて全桁をテストを行います。ＤＰセグメントも点灯できるようにしました。テストで１、２、５、６桁目を点灯しています。追加した２桁の輝度がちょっと低かったです。また、２桁目のファンクション表示は実際には数字ではないので、フォントとプログラムの追加が必要です。
ＬＣＤのフレキ変換アダプタにコンデンサとコネクタを実装しました。
秋月からＦＰＡＧシンセ用のコンデンサ、抵抗などの部品が到着しました。筐体、電源はマルツから年末に届く予定です。
１２月２４日
ＭＳＰ４３０のＳＰＩとロータリエンコーダのピン設定を少し修正しました。ロータリエンコーダのＡ相クロックとプッシュスイッチは割り込み入力です。
パラメータ設定器のブロック図を作成しました。
ＭＳＰ４３０のベースボードを作製します。ロータリエンコーダのスイッチ用のチャタリング防止回路を作製しました。１６ステップアナログシーケンサで使った４０１０６（６入力シュミットインバータ）を使いました。
続いて、ロータリエンコーダのＡ相クロックとディレクションの配線を追加しました。
