新 North Fox Digi の動作確認

前回の記事のとき信号の位相切換を追加したということは書いたのですが、実現はどうやっているのか？

回路部分は何も触れませんでした。

ロジック回路を勉強したことがある人はご存知のXORです。3.3V系なので74LVC86を使っています。

Aに入力、Yに出力とした場合、BをLにするとそのまま出力、BをHにすると反転出力。です。　簡単ですね。 AとBを入れ換えても同様。

論理としてはOKでも、ICを噛ますことで信号が遅れてセットアップタイム、ホールドタイムが確保できているのかって部分は、しっかりと検証が必要です。

セットアップタイム、ホールドタイムの詳細についてはこちらのwebサイトを参考にしてもらうと良いと思います。規定違反の場合データ化けが発生します。

実際のセットアップタイムとホールドタイムは受信側のDACに依存するため、厳密な時間で表現するのは難しいのですが、波形を見ることで余裕の有無は見てとれます。

I2S信号はBCLKの立ち上がりエッジを基準にしています。fs=192kHzの波形で確認しました。これよりも遅いサンプリング周波数の時はもっと余裕があります。

XOR反転を入れたのはこちらの理由から「LRCK」と「DATA」のみです。独立しておらず1本の制御線で２つとも反転します。

まずは、BCKLに対するLRCK

BCLKの立下りでLRCKが変化しているのが判ります。ご覧の通り殆ど遅れは出ていません。XORを噛ましても全く問題ないですね。

次に、BCLKに対するDATAです。

DATAは、刻々と変化するため、TriggerをDATAにかけるとこのように見えます。　よく見るとBCLKの立下りに対して少し遅れていますね。

時間軸を拡大して詳しく見てみましょう。

BCLKの立ち下がりから8.6ns遅れています。　使用したSN74LVC86Aのディレイは25℃で2.5nsなのですが、もっと遅れているようにみえますね。

実は、ラズパイのI2Sで外部マスターモードでは、I2SのLRCK、BCLKを入力として、DATAをそれらクロックに合わせて出力しています。

つまり、HAT基板上のクロックに合わせてDATAを出してくるんです。そのため僅かに遅れが生じています。

とは言っても、セットアップタイム、ホールドタイムには余裕があるように見えます。192kHzくらいではまだまだ大丈夫といえそうです。

DATAやLRCKにXORを1段くらいかましたところで、全然平気ということが分りました。これで一安心です。

ちなみに、

生基板が5枚ほど余るので欲しい方にプレゼントいたします。コメント欄にコメントをください。早い者勝ち。

5/15 募集は終了いたしました。ありがとうございます。

部品は一切つきません。部品の入手も半田付けも全て自前で行っていただくようになります。回路図と部品表はお送りいたします。

　＜ HDMI端子の半田は少々難易度が高い ＞

　＜ 発振器は裏面端子なので意外と難しい ＞

これまでに声を上げてくれていました「kkumax」さんの分は上記5枚とは別に1枚確保済み。

「AYOR」さんには試作North Fox Digi をお送りしていますので、他の方がいらっしゃらなかったらということでお願いいたします。（違いは位相切換機能と光コネクタのミス解消のみ）

ではでは、よろしくお願いします。

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