GitHub
https://github.com/ryood/TDA1543/tree/master/PSoC/I2S_Test/PrototypingKit_DMA.cydsn
PSoC CreatorのTopDesign
DMAコンポーネントのデーターシートを読むと「Ping Pong」や「Round Robin」という技が載っていたが、（読むのがめんどくさいので）まずは簡単にDMA転送が終わったら割り込みを発生させてその隙に波形テーブルを更新できないかテストしてみた。
I2Sコンポーネントのデーターシートを読むとデータを保持するFIFOは各チャンネル4ByteあるらしいのでI2Sの転送スピードより速くメモリーを更新できれば間に合いそうだ。
また、今回はL/Rチャンネルをインターリーブではなく独立してDMAからデータを転送する設定にした。
↑Data interleaving:のところ
DMA転送完了の割込み(nrq)を使うにはDMA Wizardで「Enable nrq」をチェックする必要があるようだ。
以下の様なコードが生成される。
/* DMA Configuration for DMA_0 */
DMA_0_Chan = DMA_0_DmaInitialize(DMA_0_BYTES_PER_BURST, DMA_0_REQUEST_PER_BURST,
HI16(DMA_0_SRC_BASE), HI16(DMA_0_DST_BASE));
DMA_0_TD[0] = CyDmaTdAllocate();
CyDmaTdSetConfiguration(DMA_0_TD[0], TABLE_LENGTH*2, DMA_0_TD[0], DMA_0__TD_TERMOUT_EN | TD_INC_SRC_ADR);
CyDmaTdSetAddress(DMA_0_TD[0], LO16((uint32)waveTable0), LO16((uint32)I2S_1_TX_CH0_F0_PTR));
CyDmaChSetInitialTd(DMA_0_Chan, DMA_0_TD[0]);
CyDmaChEnable(DMA_0_Chan, 1);
nrqで割込みを発生させて以下の様なコードでサイン波とノコギリ波を交互に出力するようにした。
int8 waveTable0[TABLE_LENGTH*2];
int8 waveTable1[TABLE_LENGTH*2];
const uint8 sineTable8[TABLE_LENGTH] =
{
128, 134, 140, 147, 153, 159, 165, 171,
177, 183, 188, 194, 199, 204, 209, 214,
218, 223, 227, 231, 234, 238, 241, 244,
246, 248, 250, 252, 253, 254, 255, 255,
255, 255, 255, 254, 253, 252, 250, 248,
246, 244, 241, 238, 234, 231, 227, 223,
218, 214, 209, 204, 199, 194, 188, 183,
177, 171, 165, 159, 153, 147, 140, 134,
128, 122, 115, 109, 103, 97, 91, 85,
79, 73, 68, 62, 57, 52, 47, 42,
37, 33, 29, 25, 22, 18, 15, 12,
10, 7, 6, 4, 2, 1, 1, 0,
0, 0, 1, 1, 2, 4, 6, 7,
10, 12, 15, 18, 22, 25, 29, 33,
37, 42, 47, 52, 57, 62, 68, 73,
79, 85, 91, 97, 103, 109, 115, 122
};
void genSineTable(void* buff)
{
int i;
// 符号付き16bit sineTableの生成
for (i = 0; i < TABLE_LENGTH; i++) {
((int8 *)buff)[i*2] = (int)sineTable8[i] - 128;
((int8 *)buff)[i*2+1] = 0;
}
}
void genSawTable(void* buff)
{
int i;
// 符号付き16bit sawTableの生成
for (i = 0; i < TABLE_LENGTH; i++) {
((int8 *)buff)[i*2] = i * 2 - 128;
((int8 *)buff)[i*2+1] = 0;
}
}
TDA1543の出力
ch1はノコギリ波、ch2はサイン波とノコギリ波をテーブルを更新して交互に出力させている。想定通りの波形が出力された。
波形テーブル更新の前後でH/Lさせたもの(波形テーブルの書き換え時間)を捕捉
ch1:波形テーブルの書き換え時間 ch2:TDA1543の出力
拡大
ch1とch2の立ち上がりがずれているのは、I2SコンポーネントのFIFOにたまっている分だと思う。ch2の立ち上がりで実際にI2Sのデータが送信されはじめていると思うので、テーブルの更新の完了（ch2の立下り）は間に合っていないみたいだがDMA転送はCPUと独立しているのでなんとかなっている感じだ。
テーブル長が128なのでこれを32ぐらいに減らせば安心かな？
DDSで出力
Githubhttps://github.com/ryood/TDA1543/tree/master/PSoC/I2S_Test/PrototypingKit_DDS.cydsn
DDSで波形を生成するようにしてみた。
符号付16bitでテーブルを作成したので、これをI2Sのバイトストリームの順序に合うようにバイト順を入れ替えてバッファに転送した。
void generateWave_0()
{
int i, index;
uint8* p8;
// 波形をバッファに転送
for (i = 0; i < BUFFER_SIZE; i+=2) {
phaseRegister_0 += tuningWord_0;
index = phaseRegister_0 >> 22;
p8 = (uint8 *)(sineTable + index);
waveBuffer_0[i] = *(p8 + 1);
waveBuffer_0[i+1] = *p8;
}
}
TDA1543はデーターシートを見るとビットレート9.2Mbits/sまで大丈夫そうなので、I2Sコンポーネントの入力クロックを12MHz（I2Sのビットレートは6MHzになる）に設定して、1kHzと10kHzのサイン波をL/Rに分けて出力してみた。
ch1:LOUT ch2:ROUT
だいたい10kHzと1kHzのサイン波が出力されている。LPFをいれていないので10kHzの方はガタガタでブレブレ。
WS（ワードセレクト）
ch1:LOUT ch2:WS
WSの周波数がサンプリング周波数になる。
I2Sコンポーネントに12MHzのクロックを入れているので
12MHz / 16(bit) / 2(ch) / 2 = 187.5kHzちょっとずれているが、まあまあ近い値だ。
PSoC 5LP Prototyping Kitの内蔵クロックの誤差かな？
メモ：
サンプリングレートが187.5kHz程度でもDDSだと10kHzのサイン波形はジッターがかなり出る。周波数設定時に浮動小数点演算で1周期分の波形を生成するという手もありそう。波形テーブルにSRAMを64kBのうち32kB使うとして最大16kサンプル
192kHz / 16k = 10.125Hz工夫無しで10Hzぐらいから出力可能。計算時間はかなりかかりそうだけど。
元の波形テーブルを1024でなくもっと増やす？
う～ん。
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