ＴＫ８０／ＢＳの
シンセシステムを復活／拡張したい〜
その６５
ＤＭＡウェーブテーブルシンセ
２０２１年
９月３０日
アパート作業です。Ｎｅｘｙｓ Ｖｉｄｅｏボードを使ったＤＭＡウェーブテーブルシンセの続きです。以前に作成したブロック図を修正して、シンセの各モジュールにパラメータを渡す方法をＡＸＩからＳＰＩ接続のシフトレジスタに変更しました。これは既存の８チャンネルＨＬＳシンセと同じ方法です。ＤＤＳ、ＤｍａとＦＩＦＯのセットがＤＯＣに相当し、ＤＤＲ３から先頭部とリピート部のテーブルデータを転送できます。
上のブロック図の破線内のシンセ部を抜き出して、少し細かくブロック図を書きました。破線内を１つのＩＰとして作成します。ＭＣ８０データラッチは１つのＩＰで８チャンネル分、ＤｍａＦＩＦＯとＨＬＳシンセは１つのＩＰで１チャンネル分です。また、ブロックの外部と接続する信号の本数を記入しています。ブロック図中のｇｌｕｅはＶｅｒｉｌｏｇで作ったグルーロジックです。
１０月２日
バススイッチの続きです。赤枠にＨＣ３２を追加して、ＴＫ８０ＢＳと互換機選択の条件にＵＳＢ−パラレル変換機の電源ステータスを追加しました。また、ＭＣ８０から出力されるテンポ信号（Ｃ７ポート）はＴＫ８０ＢＳのＬＶ２４５を通してから接続するようにしました。これにより、ＵＳＢ−パラレル変換機の電源が入っていない時に、なるべく外部から信号が入らないようにします。
修正後に確認を行いました。動作良好です。
バススイッチのブロック図を修正しました。
スリーステートバッファの入力端子のクランプ電流の絶対定格を見ると、入力のクランプダイオードの有無が分かります。初めに普段用してＨＣデバイスです。プラス、マイナス２０ｍＡとなっていて、デバイスへ入る、出るの方向が定義されています。これは入力端子のクランプダイオードがＶＣＣ、ＧＮＤ側の双方に付いていることを表しています。
続いて、今回使用したＬＶデバイスです。マイナス２０ｍＡとなっていて、デバイスから出る方向のみになっています。これは入力端子のＶＣＣ側へのクランプダイオードが無いことを表しています。これにより、入力信号からの電圧がクランプダイオードを通して電源に流れなくなり、ＴＫ８０ＢＳ側とバススイッチの電源の投入順番を気にしなくても良くなります。
データシートには出ていませんが、ＨＣとＬＶデバイスの入力のクランプダイオードは下図のようになっています。
１０月９日
引っ越しに合わせて、自宅サーバをラズベリーパイにする予定です。秋月でラズベリーパイ４（８ＧＢ）とヒートシンクを購入しました。手持ちのＳＤにＦｒｅｅＢＳＤ１３を書き込んで持って来ました。
早速、ヒートシンクを組み立てます。サーバ用途なので、ファンレスを選びました。
こちらはアマゾンで購入のＵＳＢイーサネット変換アダプタです。
こちらは別プロジェクト用のＡｉｔｅｎｄｏで購入した４８０ｘ３２０のＴＦＴ液晶パネル、ユニバーサル基板と２０ピンのＳＯＰ変換基板も到着しました。ＴＦＴ液晶は現在作製中のＦＰＧＡウェーブテーブルシンセのパラメータ設定器に使う予定です。ＳＰＩ接続でＲＧＢ６６６色出せます。
ＳＯＰ変換基板に丸ピンを半田付けしました。ＬＶ２４５を実装して、ＵＳＢ−パラレル変換の下の赤枠のＤＩＰのＨＣＴ２４５と交換する予定です。ＵＳＢ−パラレル変換が電源オフ時にＴＫ８０側から信号が来ても、中途半端に電源が入らないようにします。ＳＯＰのＬＶ２４５はマルツに発注済みです。
ラズベリーパイ４にアパートで書き込んできたＦｒｅｅＢＳＤ１３のＳＤを入れてブートさせてみましたが、残念ながらブートしませんでした。赤枠のブートローダのバージョンが２０２０／３／１９版で低く、未対応でした。
１０月１１日
アパート作業です。ラズベリーパイＯＳを使って、システムごと、ブートローダもバージョンアップすると、２０２１／４／２９版になり、ＦｒｅｅＢＳＤ１３がブートしました。ＵＳＢイーサアダプタのｕｅ０も認識していることを確認しました。ｇｅｎｎｅｔ０は内蔵イーサです。
１０月１２日
アパート作業です。ウェーブテーブルシンセの続きです。以前に途中経過のロジック使用量を出した時に、追加した信号線を外部に出すのを忘れていました。忘れないようにやり方を書いておきます。ブロックデザイン内で外部に繋がる信号線を追加／削除した場合はソースペインでＢＤを右クリックしてラッパを生成する時に、”Ｃｏｐｙ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｗｒａｐｐｅｒ ｔｏ ａｌｌｏｗ ｕｓｅｒ ｅｄｉｔｓ”の方を選びます。これでラッパが上書きされ、ブロックデザインとラッパが同期します。
ブロックデザインを少し変更しました。ＭＣ８０バスのラッチ部とＤＤＳ部を分離しました。赤枠が１チャンネル分のＤＤＳとＲｅｐ＿Ｄｍａ、ＦＩＦＯとデルタシグマ出力です。この部分をＨＬＳシンセに変更すれば目的の機能になります。また、ベロシティの制御に使うＸＡＤＣとグルーロジックを追加しました。
合成、インプリ後のデバイス図です。
スライスの使用容量は１２．４％です。
１０月１３日
アパート作業です。サーバ用のラズベリーパイの続きです。ローダ機能によりＵＳＢブートも可能とのことで、普通の８ＧのＵＳＢメモリにＦｒｅｅＢＳＤ１３を入れて確認したところ、問題無くブートしました。一応、ラズベリーパイＯＳでブート順をＵＳＢ優先にしておきました。ＵＳＢ接続のＳＤＤにシステム全体を入れれば、／ｖａｒなどのテンポラリのパーティションもそのままで問題なさそうです。
１０月１６日
マルツに頼んでおいたＬＶ２４５と不足していた２．５ｍｍのジャックが到着しました。
ＬＶ２４５は先週作製しておいた、ＳＯＰ変換に実装して、ＵＳＢーパラレル変換機のＨＣＴ２４５と交換しました。
動作良好です。ＭＣ８０バス側の入力ポートに信号が入っても、中途半端に電源が入らなくなりました。バススイッチの３．５ｍｍジャックは２．５ｍｍに交換しました。
こちらはアマゾンで購入のＩ２ＣのＰＷＭとＧＰＩＯ基板です。ＰＷＭに接続する連続回転のサーボモータもいっしょに購入しました。自宅サーバをラズベリーパイ４にすると、ラズベリーパイ２が余ってしまうので、ネットワーク接続のＩＯＴ用に購入しました。ラズベリーパイのＦｒｅｅＢＳＤはＩ２Ｃを有効にするだけで使えるようになるはずです。ラジコンのサーボを停止状態にするには１．５ｍｍＳｅｃの幅のパルスを出し続ければ良いのですが、省電力のためには所定の位置まで回転後に電源を切るか脱力したいです。これはＰＷＭボードが動作後に実験して確認します。
１０月１９日
アパート作業です。アマゾンで購入したＩ２ＣのＧＰＩＯ基板の動作確認をラズベリーパイ２で行います。ＦｒｅｅＢＳＤ側のＩ２Ｃコントローラはｉｉｃ０が１つ出てくるのが正解です。ボードのコントローラはｍｃｐ２３０１７で、ｉ２ｃコマンドでスキャンするとアドレス２０が出てきます。
早速、ここのページを参考にポートＡを出力、ポートＢを入力に初期化し、ポートＡに５５を出力、ポートＢから値を入力するプログラムを作成しました。入力はプルアップなので、何もしなければＦＦが読み出され、端子をＧＮＤとショートすれば値が変わります。ポートＡはテスタで確認し、動作良好です。
１０月１９日
アパート作業です。アマゾンで購入したＩ２ＣのＰＷＭ基板の動作確認をラズベリーパイ２で行います。ｉ２ｃコマンドでスキャンすると、データシートの通りアドレス４０が出てきます。ここにＰＩＣ用のサンプルコードがあるので参考にします。先日のｍｃｐ２３０１７用のプログラムに参考ページの初期部をマージしてプログラムを作成しました。予めパルス幅が制御できることをアナログディスカバリで確認した後、実際に連続回転サーボモータを接続して動作確認しました。幅１．５ｍＳｅｃを中心にして、正転、逆転の回転数が制御できることを確認しました。
