TK80/BSの

シンセシステムを復活/拡張したい〜

その61

Nexys Videoボード

Vitisへの移行準備

シンセ部屋のスペース拡張

2021年
1月23日

ザイリンクスのVitisを使用予定です。PCのメモリ要件が32GB(推奨64GB)なので、アパートのノート用にメモリを購入しました。16GBx2枚で32GBのSODIMMをアマゾンで購入しました。残念ながら、このノートは最大メモリは32GBです。


アパート用に64GBまで増設可能な中古のミニデスクトップを購入予定です。こちらはデスクトップ用のDDR4の16x2枚で32GBのメモリです。アパートで新しいデスクストップを使用し、今のアパートで使用しているノートガレージに移動予定です。こちらもアマゾンで購入しました。動作確認後、追加で32GBを追加で購入予定です。


アパートで動作確認を行った、Nexys VideoボードのDDR3とDMAのIPを使用したI2Sのプロジェクトをガレージに持って来ました。正しく、デバッグできることを確認しました。録音、再生動作良好です。


Nexys VideoボードのXADCの回路です。4チャンネルはPMODコネクタに接続されています。追加の4チャンネルはFMCコネクタに接続されています。追加の4チャンネルを外部に取り出します。また、XADCやFMCコネクタに接続されているバンクの電源がVADJという可変電源であることを確認しました。


PMODコネクタに電圧制限用ツェナが実装されてますが、部品型番が明記してありません、以前にアマゾンで購入した超低価格のツェナダイオードのセットの中から2.7Vの特性を確認しておきます。


アナログディスカバリで正弦波を出力して、抵抗を介して、電圧を確認します。プラス側に約2.1です。8本とも同じ特性でした。


回路図でVADJ電源を確認しておきます。1.2、1.8、2.5、3.3から選択する可変電源です。FPGAの端子で電圧を制御しています。SET_VADJ[1:0]信号です。


なにもしないと、デフォルトで1.2に設定されています。


DDR3とDMAのIPを使用したI2SのプロジェクトのブロックデザインにSET_VADJ[1:0]のポートを追加して、3.311に設定します。制約ファイルSET_VADJもコメントを外して、復活させます。


DDR3温度センサもXADCと競合しないように、定数に変更します。ARTY−7の時と同様の”2509”に設定します。


合成/インプリして、SDKで動作確認を行います。初めに、DDR3です。メモリウインドで値を設定して、正しく書き込めるか確認します。動作良好です。


続いて、VADJ電源です。正しく、3.3に変更されています。


FMCコネクタ基板に配線を追加します。初めにデジタル系に必要な信号です。MC80バスの12本と、LED駆動用の8x3=24本です。ハーフピッチの配線は細いポリウレタン線を使います。


FMCコネクタ基板を接続する、ベースボード側MC80バスの配線を追加します。


1月24日
FMCコネクタ基板にアナログ用のXADC配線追加します。2.7Vのツェナダイオードと220Ωのダンピング抵抗を追加して、PMODコネクタと同じ10ピンのコネクタを追加しました。本体のPMODコネクタと合計でデファレンシャルで8チャンネルのアナログ入力が可能になるはずです。


アパートに帰ってきました。ノートPCのメモリ交換しました。正しく、32GBになりました。



1月30日
アパートで使っているノートPC用の1TBSSDをアマゾンで購入しました。Win10のクローン用です。


1月31日
ベースボードにフロントパネルのLEDドライバ(HC245)を追加して配線しました。LEDはLFOが16個、ゲートが8個で合計24個です。


Nexys Videoにベースボード接続して、ケースに入れてみます。その後、FMCボードとデルタシグマのフィルタボードとXADCのアナログ入力ボードを接続します。XADCは4チャンネルがPMODからケーブルで接続し、残りの4チャンネルはFMCから配線します。


2月2日
Vitisを使用するために、アパートで使用するPCを新調しました。レノボのM910sです。ヤフオクで購入したリースバック品です。メモリはAritx−7の開発では32GBで問題ないと思いますが、余裕をみて64GBに増設しました。SSDが256GBなので、後で1TBに交換する予定です。必要なアプリをインストールした後で、今までアパートで使っていたノートPCはガレージに移動します。



2月6日
この週末は土曜日だけのガレージ作業でした。先週に続き、
ベースボードLEDドライバの配線を追加しました。


ボードのテストのための制約ファイルの作成ました。なぜか、DigilentのWEBのマスタXDCファイルはすべての信号線が入っていないです。FMCコネクタから取り出すMC80バス、24個のLED分を追加しました。今後の予定とし、Nexys Videoボードに8チャンネルFPGAシンセを実装し、その後、DCO、ミキサー、外部アナログ入力を廃止して、DDRを追加して、Rep_Dmaに変更します。パラメータ設定はマイクロブレーズ制御のSPIを使用します。



2月14日
この週末は日曜の午前中のみの作業でした。Nexys VideoボードのFMCコネクタのテストを行います。ボード上の8ビットのスライドスイッチをLEDのHC245バッファに出力するテストロジックを作成してテスタを使ってテストしました。少し配線にミスがありましたが、修正して8x3=24ビットを正しく出力できるようになりました。


続いて、MC80のバスをLEDポートに出力するテストロジックを作ってテストを行う準備をします。


ビットストリームの生成でエラーが出ました。IOスタンダートの指定が間違っているようです。


MC80バスのデータを接続しているポートにMGTポートを使用したのが原因のようです。FMCコネクタに出力されている信号の内、6本はMGTポートでこれはVADJの電源とは別なので3.3Vの指定はできません。次回、ポートの設定を変えて再度テストします。



2月21日
先週、続先の
IOスタンダート指定が間違ってエラーが出ていたMC80バスの接続の接続先をMGTポートからVADJ電源の普通のポートに変更しました。


アナログディスカバリのパターンジェネレータの出力を入力して、LEDに表示させて接続確認を行いました。データ8ビット、アドレス4ビットの動作良好です。




<リピートDMAを使ったウェーブテーブルシンセの予定 その1>

Nexys Videoボードに8チャンネルのHLSシンセを移植。

マイクロブレーズDDR3を追加。

ミキサとデルタシグマADCの外部入力を廃止

・DDS出力からノコギリ波と矩形波を生成しているW_CONV
を廃止してRep_Dmaに変更。

・パラメータ設定器用のハードウェアのSPIをマイクロブレーズ制御のSPIに変更。

ブロック図を作成しました。



3月13日
秋月で購入の74HC245マイクロUSBのコネクタの2.54ピッチの変換基板が到着しました。




6月6日
来年の初めに、引越しの予定があり、シンセ部屋スペースを拡張します。押入下のを外し、TK80BS互換機を押し込みました。データのケーブルは未接続です。穴を開けて後ろ側を通します。



6月12日
先週の続きです。シンセ部屋スペースを拡張します。押入上に入っていた布団を片づけて、を外します。


近くのホームセンタで4段のワイヤラックカーペットを2色で8枚購入してきました。


上側のにはグレー
のカーペットを敷きました。


ワイヤラックを組み立てて、テレタイププリンタを仮設置してみます。ワイヤラックは2段で高さを半分にして奥行2倍で使います。テレタイプはレンガでかさ上げします。少し上げないと、テープパンチャの切り子を受ける容器が入りません。



テレタイプのは捨てないで取っておきます。


6月13日
押入下側の側面にはTK80BS互換機シンセのデータケーブルを開けます。


押入の下側ブラウン系のカーペットを敷きました。


上側の棚にを開けて、テレタイプとプリンタのデータ電源ケーブル、側面はTK80BS互換機シンセテレタイプケーブルを通しました。



6月30日
久しぶりのFPGA作業です。アパートでの作業です。
リピートDMAを使ったウェーブテーブルシンセのためにNexys Videoボードに8チャンネルHLSシンセを移植しました。外部入力用のデルタシグマADCを廃止し、DCF前のミキサの外部入力も無くしました。ボードのFMCコネクタに合わせて制約ファイルを作成して、合成、インプリできました。スライスの使用量は約56%です。


レポートのサマリです。DSPの使用料は26%になりました。


デバイス図です。この状態をベースにDCO1/2の代わりにRep_Dmaを実装し、ミキサも廃止します。その他、MicroBlazeMIGAXIインターコネクトパラメータ設定用のSPIスレーブAXIレジスタなどを追加します。







back