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m4ch-block-soft2

Softwareimplementierung

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Folgendes Diagramm zeigt die Struktur der implementierten Software. Zugrunde liegt das Beispiel MP3-Player-Beispiel von Lars Lotzenburger, baut also auf DSP/BIOS von TI und der FAT lib von ChaN.

Das Programm erstellt einen DSP/BIOS Prozess. Dieser macht eine Tastaturabfrage, liest die benötigten Daten von der SD-Karte, verarbeitet diese und giebt das Resultat an einen Ausgabebuffer weiter. Die Zugriffe auf die Hardware und der Ausgabebuffer laufen ebenfalls über das DSP/BIOS.

Ich habe das MP3-Player Beispiel so modifiziert, dass es anstelle von MP3 WAV/AIFF-Dateien liest, dafür aber mehrere Dateien gleichzeitig abspielen kann. Bis zu 6 Stereo-Spuren sind möglich, dann wird die Wiedergabe hörbar langsamer. Ein Abspielen von mehreren MP3-Dateien bringt den Prozessor bereits bei zwei Dateien an seine Leistungsgrenze.

Zusätzlich habe ich noch eine Tastatursteuerung programmiert.

m4ch-block-hardware

Präsentation 4 Kanal SD-Karten Audioplayer

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Am 3.4.2011 habe ich folgendes Projektkonzept präsentiert:

Vorgaben

  • Spezialangefertigter Audioplayer mit 4 Ausgängen
  • 16-Bit Audio-Dateien abspielbar ab SD-Karte
  • Kleine Abmessungen
  • Sparsam im Stromverbrauch

Auftraggeber

  • Zürcher Hochschule der Künste, Vertiefungsrichtung Mediale Künste, Joris Stemmle
  • c1Audio.com
  • Iris Rennert

Mentor

G. Brügger, HSZ-T

Block-Diagramm Hardware

Block-Diagramm Software

Design Entscheide

Folgende Entscheide haben wir gefällt:

  • CPU: TMS-320
  • DAC: extern
  • Interface: SPI
  • MP3/Vorbis-Decoder bei verbleibender Zeit

WAV File Debug output

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Im Folgenden sind Dateiheaders in Hex zu sehen, wie sie von einem selbstgeschriebenen Testprogramm ausgegeben werden über das jtag basierte CCS-Debug-System mit dem Befehl printf.

Ausgegeben werden Dateien mit Rechteck-/Sägezahn-Wellen, die mit einem freien Audio-Editor (Audacity) erstellt wurden. Diese charakteristischen Wellenformdateien eignen sich gut zu Debug-Zwecken, da darin Spitzenwerte vorkommen.

Stereo Square Wave 4400Hz

 W  A  V  E  
 f  m  t     
 cksize: 1000  0  
 wFormatTag: 100  
 nCh: 200  
 wSamPS: 44ac  0  
 wBPS: 10b1  200  
 wBlockAlign: 400  
 wbPSam: 1000  
 d  a  t  a  
 chunksize: a0ea  1a00  
fe7f ff7f ff7f ff7f ff7f fe7f ff7f fd7f ff7f ff7f ff7f ff7f 80 180 80 180 80 180 80 80 80 180 ff7f ff7f ff7f fd7f ff7f fe7f ff7f ff7f ff7f ff7f 80 80 80 180 80 180 80 280 80 80 ff7f fd7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f 80 180 80 80 180 80 180 80 80  
180 ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f 180 80 80 180 80 580 80 480 80 180 ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f fe7f ff7f fe7f 180 80 80 380 80 380 80 380 80 180 ff7f ff7f ff7f fe7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f 80 80 80 80 80 180 80 280 80  
280 ff7f fe7f ff7f fc7f ff7f fd7f ff7f fe7f ff7f fe7f 280 80 180 80 80 80 280 80 180 80 ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f ff7f 180 80 280 80 180 80 80 280 80 280 ff7f ff7f ff7f ff7f fe7f ff7f fe7f ff7f ff7f ff7f 80 180 80 180 80 80 180 80 80 280 fd7f ff7f fe7f ff7f fe7f ff7f ff7f ff7f ff7f fe7f 180 80 280 80 480 80  R  I  F  F  
 3303676416

Stereo Saw Wave 4400Hz

 W  A  V  E  
 f  m  t     
 cksize: 1000  0  
 wFormatTag: 100  
 nCh: 200  
 wSamPS: 44ac  0  
 wBPS: 10b1  200  
 wBlockAlign: 400  
 wbPSam: 1000  
 d  a  t  a  
 chunksize: a0ea  1a00  
100 feff 8d19 8919 1733 1433 a14c 9f4c 2d66 2966 b87f b27f 4499 3e99 cdb2 cab2 57cc 54cc e2e5 e0e5 6cff 6bff f718 f318 8532 7e32 d4c c4c 9465 9965 207f 227f aa98 ae98 34b2 3ab2 becb c3cb 4ce5 4ce5 d7fe d7fe 5f18 6518 ea31 ef31 734b 7b4b fd64 765 887e 907e 1498 1a98 a0b1 a3b1 2dcb 2ccb b8e4 b7e4 42fe  
44fe ca17 d117 5231 5d31 df4a e44a 6e64 6a64 fb7d f67d 8497 8297 db1 eb1 97ca 9bca 1fe4 26e4 acfd adfd 3a17 3717 c330 c530 4b4a 504a d663 db63 627d 647d ee96 ec96 7cb0 76b0 6ca 1ca 90e3 8ee3 18fd 1afd a316 a416 2e30 2f30 b949 b949 4463 4463 cf7c cd7c 5d96 5596 e8af e2af 6fc9 70c9 f9e2 f9e2 85fc  
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