ネームスペース afw

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説明

オーディオ・フレームワーク

ADSP-BF537 EZ-KIT Lite上で動作するオーディオフレームワーク関連の関数および変数を含む名前空間。 プログラマは以下の関数を呼んでオーディオ処理を開始する。

• afw::init
• afw::startAudio

関数
void	Init1836 (void)
	AD1836Aの初期化
void	Init_Sport0 (void)
	SPORT0の初期化
void	Init_DMA (void)
	SPORT DMAの初期化
void	Init_Sport_Interrupts (void)
	割り込みのイネーブル
void	startAudio (void)
	SPORTとDMAのイネーブル
void	init (void)
	afwの初期化
void	rxISR (int signal)
	SPORT0受信DMA割り込みハンドラ
void	initProcessData (void)
	コールバック関数の処理化
void	processData (const short leftIn[],const short rightIn[],short leftOut[],short rightOut[],int count)
	オーディオ・コールバック関数
short	osc ()
変数
volatile short	sCodec1836TxRegs [CODEC_1836_REGS_LENGTH]
	コーデック初期化ストリング
volatile int	iTxBuffer1 [INTR_PER_BUFFER][SAMPLES_PER_INTR][SLOT_PER_SAMPLE]
	オーディオ送信用バッファ
volatile int	iRxBuffer1 [INTR_PER_BUFFER][SAMPLES_PER_INTR][SLOT_PER_SAMPLE]
	オーディオ受信用バッファ
const int	SLOT_PER_SAMPLE = 8
	サンプルあたりのスロット数。
const int	SAMPLES_PER_INTR = 8
	割り込み１回あたりに転送する、サンプル数。
const int	INTR_PER_BUFFER = 3
	過去何回分の割り込みのデータを用意するか。
const int	DAC_CONTROL_1 = 0x0000
const int	DAC_CONTROL_2 = 0x1000
const int	DAC_VOLUME_0 = 0x2000
const int	DAC_VOLUME_1 = 0x3000
const int	DAC_VOLUME_2 = 0x4000
const int	DAC_VOLUME_3 = 0x5000
const int	DAC_VOLUME_4 = 0x6000
const int	DAC_VOLUME_5 = 0x7000
const int	ADC_0_PEAK_LEVEL = 0x8000
const int	ADC_1_PEAK_LEVEL = 0x9000
const int	ADC_2_PEAK_LEVEL = 0xA000
const int	ADC_3_PEAK_LEVEL = 0xB000
const int	ADC_CONTROL_1 = 0xC000
const int	ADC_CONTROL_2 = 0xD000
const int	ADC_CONTROL_3 = 0xE000
const int	INTERNAL_ADC_L0 = 0
const int	INTERNAL_ADC_L1 = 1
const int	INTERNAL_ADC_R0 = 4
const int	INTERNAL_ADC_R1 = 5
const int	INTERNAL_DAC_L0 = 0
const int	INTERNAL_DAC_L1 = 1
const int	INTERNAL_DAC_L2 = 2
const int	INTERNAL_DAC_R0 = 4
const int	INTERNAL_DAC_R1 = 5
const int	INTERNAL_DAC_R2 = 6
const int	CODEC_1836_REGS_LENGTH = 11
	size of array iCodec1836TxRegs and iCodec1836RxRegs
const int	TIMOD_DMA_TX = 0x0003
	SPI transfer mode
const int	SLEN_32 = 0x001f
	SPORT0 word length
const int	FLOW_Autobuffer = 0x1000
	DMA flow mode

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関数

void afw::Init1836

(

void

)

AD1836Aの初期化

コーデックを初期化するために、リセットパルスを与え、SPI経由で初期化ストリングを送る。

afw.cpp の 19 行で定義されています。

参照先 CODEC_1836_REGS_LENGTH・pFlashA_PortA_Data・sCodec1836TxRegs・TIMOD_DMA_TX.

参照元 init().

    {
        int i;
        int j;
        static unsigned char ucActive_LED = 0x01;

        // write to Port A to reset AD1836
        *pFlashA_PortA_Data &= ~ucActive_LED;
        ssync();
    
        // keep reset low
        for (i=0; i<1000000; i++) 
            asm volatile("nop;");
        
        // write to Port A to enable AD1836
        *pFlashA_PortA_Data |= ucActive_LED;
        ssync();
    
        // wait to recover from reset
        for (i=0; i<1000000; i++) 
            asm volatile("nop;");

        // Enable PF4
        *pSPI_FLG = FLS4;
        // Set baud rate SCK = HCLK/(2*SPIBAUD) SCK = 2MHz  
        *pSPI_BAUD = 16;
        // configure spi port
        // SPI DMA write, 16-bit data, MSB first, SPI Master
        *pSPI_CTL = TIMOD_DMA_TX | SIZE | MSTR;
    
        // Set up DMA5 to transmit
        // Map DMA5 to SPI
        *pDMA5_PERIPHERAL_MAP   = 0x5000;
    
        // Configure DMA5
        // 16-bit transfers
        *pDMA5_CONFIG = WDSIZE_16;
        // Start address of data buffer
        *pDMA5_START_ADDR = (void *)sCodec1836TxRegs;
        // DMA inner loop count
        *pDMA5_X_COUNT = CODEC_1836_REGS_LENGTH;
        // Inner loop address increment
        *pDMA5_X_MODIFY = 2;
    
        // enable DMAs
        *pDMA5_CONFIG |= DMAEN;
        // enable spi
        *pSPI_CTL |= SPE;
    
        // SPI DMAの終了待ち。ここのタイミングによっては音が出ないことがある。
        for (j=0; j<1000000; j++) 
            asm volatile ("nop;");
    
        // disable spi
        *pSPI_CTL = 0x0000;
    }

void afw::Init_Sport0

(

void

)

SPORT0の初期化

オーディオコーデックに接続されているSPORT0を初期化する。シリアル回線の フォーマットはマルチチャンネルで、クロックおよびフレーム信号は外部生成。この関数を読んだ段階 では、ポートはディセーブルのままにしておく。

詳細はADSP-BF533 Hardware Referenceの "Stereo Serial Operation" を参照のこと。 afw::init()が自動的に呼び出すので、プログラマがこの関数を明示的に呼ぶ必要はない。

注意：EZ-KIT Lite BF537 Rev 1.0のユーザーはSPORTのクロックおよびフレーム同期 信号を自分で生成する設定に変更しなければならない。

afw.cpp の 90 行で定義されています。

参照先 SLEN_32.

参照元 init().

    {
        // Sport0 receive configuration
        // External CLK, External Frame sync, MSB first
        // 32-bit data
        *pSPORT0_RCR1 = RFSR;
        *pSPORT0_RCR2 = SLEN_32;
    
        // Sport0 transmit configuration
        // External CLK, External Frame sync, MSB first
        // 24-bit data
        *pSPORT0_TCR1 = TFSR;
        *pSPORT0_TCR2 = SLEN_32;
    
        // Enable MCM 8 transmit & receive channels
        *pSPORT0_MTCS0 = 0x000000FF;
        *pSPORT0_MRCS0 = 0x000000FF;
    
        // Set MCM configuration register and enable MCM mode
        *pSPORT0_MCMC1 = 0x0000;
        *pSPORT0_MCMC2 = 0x101c;
    }

void afw::Init_DMA

(

void

)

SPORT DMAの初期化

SPORT0に接続されているDMAを設定する。DMA1が受信、DMA2が送信である。 オーディオ信号は16ビット以上の長さがあるのでワードサイズは32bit, 連続送受信のためにオートバッファ、モードを使う。また、トリプル・バッファを 実装するために、DMA転送は2次元で行い、3ライン分のバッファを確保して各ラインの 転送を終えるたびに割り込みを発生させる。 afw::init()が自動的に呼び出すので、プログラマがこの関数を明示的に呼ぶ必要はない。

afw.cpp の 123 行で定義されています。

参照先 FLOW_Autobuffer・INTERNAL_ADC_L0・INTERNAL_ADC_L1・INTERNAL_ADC_R0・INTERNAL_ADC_R1・INTERNAL_DAC_L0・INTERNAL_DAC_L1・INTERNAL_DAC_L2・INTERNAL_DAC_R0・INTERNAL_DAC_R1・INTERNAL_DAC_R2・INTR_PER_BUFFER・iRxBuffer1・iTxBuffer1・SAMPLES_PER_INTR・SLOT_PER_SAMPLE.

参照元 init().

    {
        int i, field;
    
        // Set up DMA1 to receive
        // Map DMA1 to Sport0 RX
        *pDMA1_PERIPHERAL_MAP = 0x1000;
    
        // Configure DMA1
        // 32-bit transfers, Interrupt on completion, Autobuffer mode
        *pDMA1_CONFIG = WNR | WDSIZE_32 | DI_EN | DI_SEL | FLOW_Autobuffer | DMA2D ;
        // Start address of data buffer
        *pDMA1_START_ADDR = (void *)iRxBuffer1;
        // DMA inner loop count
        *pDMA1_X_COUNT = SLOT_PER_SAMPLE * SAMPLES_PER_INTR;
        // Inner loop address increment
        *pDMA1_X_MODIFY = sizeof(int);
        // DMA outer loop count, triple buffer
        *pDMA1_Y_COUNT = INTR_PER_BUFFER;
        // Outer loop address increment
        *pDMA1_Y_MODIFY = sizeof(int);  
    
        // Set up DMA2 to transmit
        // Map DMA2 to Sport0 TX
        *pDMA2_PERIPHERAL_MAP = 0x2000;
    
        // Configure DMA2
        // 32-bit transfers, Autobuffer mode
        *pDMA2_CONFIG = WDSIZE_32 | FLOW_Autobuffer | DMA2D;
        // Start address of data buffer
        *pDMA2_START_ADDR = (void *)iTxBuffer1;
        // DMA inner loop count
        *pDMA2_X_COUNT = SLOT_PER_SAMPLE * SAMPLES_PER_INTR;
        // Inner loop address increment
        *pDMA2_X_MODIFY = sizeof(int);
        // DMA outer loop count, triple buffere
        *pDMA2_Y_COUNT = INTR_PER_BUFFER;
        // Outer loop address increment
        *pDMA2_Y_MODIFY = sizeof(int);  
    
        for ( i=0; i<SAMPLES_PER_INTR; i++ ){
            for ( field=0; field<INTR_PER_BUFFER; field ++ ){
                // Clean up buffer for transfer
                iRxBuffer1[field][i][INTERNAL_ADC_L0] = 0;
                iRxBuffer1[field][i][INTERNAL_ADC_R0] = 0;
                iRxBuffer1[field][i][INTERNAL_ADC_L1] = 0;
                iRxBuffer1[field][i][INTERNAL_ADC_R1] = 0;
                iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_L0] = 0;
                iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_R0] = 0;
                iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_L1] = 0;
                iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_R1] = 0;
                iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_L2] = 0;
                iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_R2] = 0;
            }
        }
    }

void afw::Init_Sport_Interrupts

(

void

)

割り込みのイネーブル

SPORT0 受信割込みを有効化する。SPORT0 受信割り込みはIVG9で処理したいので、その割り当ても設定する。 afw::init()が自動的に呼び出すので、プログラマがこの関数を明示的に呼ぶ必要はない。

afw.cpp の 185 行で定義されています。

参照先 rxISR().

参照元 init().

    {
        // Set Sport0 RX (DMA1) interrupt priority to 2 = IVG9 
        *pSIC_IAR0 = 0xffffffff;
        *pSIC_IAR1 = 0xffffff2f;
        *pSIC_IAR2 = 0xffffffff;

        // assign ISRs to interrupt vectors
        // Sport0 RX ISR -> IVG 9
        interrupt(SIGIVG9, rxISR);      

        // enable Sport0 RX interrupt
        *pSIC_IMASK = 0x00000200;
        ssync();
    }

void afw::startAudio

(

void

)

SPORTとDMAのイネーブル

設定が終わったSPORTとDMAの両方をイネーブルする

afw.cpp の 206 行で定義されています。

参照元 main().

    {
        // enable DMAs
        *pDMA2_CONFIG |= DMAEN;
        *pDMA1_CONFIG |= DMAEN;
    
        // enable Sport0 TX and RX
        *pSPORT0_TCR1 |= TSPEN;
        *pSPORT0_RCR1 |= RSPEN;
    }

void afw::init

(

void

)

afwの初期化

オーディオ・フレームワークの初期化。初期化関数はこれひとつよべば、残りの関数を まとめて呼んでくれる。ただし、 afw::startAudio は呼ばないので、プログラマが明示的に 呼ばなければならない。

afw.cpp の 223 行で定義されています。

参照先 Init1836()・Init_DMA()・Init_Sport0()・Init_Sport_Interrupts()・initProcessData().

参照元 main().

    {
        Init1836();
        Init_Sport0();
        Init_DMA();
        Init_Sport_Interrupts();
        
        initProcessData();
    }

void afw::rxISR

(

int

signal

)

SPORT0受信DMA割り込みハンドラ

引数:

signal

ハンドラが呼ばれた割り込み順位が与えられる。値は SIGIVG7 〜 SIGIVG15。

rxISRはSPORT0の受信DMAから割り込みがかかるたびに呼び出され、割り込みのクリアと トリプル・バッファの管理を行う。トリプルバッファの管理は、DMA1_CURR_Y_COUNTの値を もとに行う。

DMA1_CURR_Y_COUNTは、転送の最初に当たってDMA1_Y_COUNTの値に設定され、 ラインの転送が終わるごとにデクリメントされる。しかし、最後のラインの 転送後は、デクリメントされずに1のままに留まる。その結果、各ラインの転送終了 では、割込み発生ごとに以下のようにDMA1_CURR_Y_COUNTの値が変化する

• 最初のラインの転送終了時。DMA1_CURR_Y_COUNT == 2。プロセッサが扱ってよいバッファの添え字は 0
• 2番目のラインの転送終了時。DMA1_CURR_Y_COUNT == 1。プロセッサが扱ってよいバッファの添え字は 1
• 3番目のラインの転送終了時。DMA1_CURR_Y_COUNT == 1。プロセッサが扱ってよいバッファの添え字は 2

このことから、ソフトウェアとの同期に使ってよいのはDMAx_CURR_Y_COUNTが2の場合 のみであり、あとは決めうちでバッファの添え字をインクリメントしなければならない事がわかる。 プログラム中では、この添え字としてbufferIdxをあてている。

トリプルバッファの管理が終わったら、受信DMAバッファからデータを取り出し、並べ なおしてから afw::processData を呼ぶ。

afw.cpp の 257 行で定義されています。

参照先 INTERNAL_ADC_L0・INTERNAL_ADC_R0・INTERNAL_DAC_L0・INTERNAL_DAC_R0・iRxBuffer1・iTxBuffer1・processData()・SAMPLES_PER_INTR.

参照元 Init_Sport_Interrupts().

    {
        static int field = 2;
        short leftIn[SAMPLES_PER_INTR], rightIn[SAMPLES_PER_INTR];
        short leftOut[SAMPLES_PER_INTR], rightOut[SAMPLES_PER_INTR];
                
        // 割り込みのクリア
        *pDMA1_IRQ_STATUS = 0x0001;
    
        
        if (  2 == *pDMA2_CURR_Y_COUNT )
            field = 0;  // トリプルバッファの最初でfield変数を同期する
        else
            field ++;   // それ以外では決めうちで更新
    
        for ( int i=0; i<SAMPLES_PER_INTR; i++ ){   // すべてのサンプルについて
            // DMAバッファのデータを並べなおす
            leftIn[i] = iRxBuffer1[field][i][INTERNAL_ADC_L0] >> 16;
            rightIn[i] = iRxBuffer1[field][i][INTERNAL_ADC_R0] >> 16;
        }
            // ユーザー信号処理ルーチンの呼び出し
        processData( leftIn, rightIn, leftOut, rightOut, SAMPLES_PER_INTR );                
    
        for ( int i=0; i<SAMPLES_PER_INTR; i++ ){   // すべてのサンプルについて
            // DMAバッファにデータを並べなおす
            iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_L0] = leftOut[i] << 16;
            iTxBuffer1[field][i][INTERNAL_DAC_R0] = rightOut[i] << 16;
        }
    }

void afw::initProcessData

(

void

)

コールバック関数の処理化

コールバック関数を呼ぶ前に初期化の必要がある場合は、この関数内部で行う。

processdata.cpp の 29 行で定義されています。

参照元 init().

    {
        // 必要に応じてここで processData用の初期化を行う
    }

void afw::processData	(	const short	leftIn[],
		const short	rightIn[],
		short	leftOut[],
		short	rightOut[],
		int	count
	)

オーディオ・コールバック関数

引数:

	leftIn	左チャンネルの入力データバッファ
	rightIn	右チャンネルの入力データバッファ
	leftOut	左チャンネルの出力データバッファ
	rightOut	右チャンネルの出力データバッファ
	count	各バッファに格納されているオーディオデータの数

この関数はDMAが受信バッファをいっぱいにするたびに割り込み経由で呼ばれる。 引数として渡されるのは受信データを含む入力バッファのほか、送信データを 格納するために使う出力バッファとデータ個数である。 ユーザーは関数内部で入力バッファのデータを加工して、出力バッファに送信すべき データをおく。

配列はshortfract型である。この16bit固定小数点型はshortと同じ大きさを 持つが、四則は固定小数点領域で定義されている。

for文は常に必要なので、改造する場合はfor文の内側だけを書き換える。引数 である配列の各要素は、オーディオのサンプルデータが順番に格納されたもの である。したがって、これらを順番に処理することで、オーディオ処理を実装 できる。

割り込みソースのクリアなどは、この関数の呼び出し側で行うので、関数内で 処理する必要はない。

processdata.cpp の 59 行で定義されています。

参照元 rxISR().

    {
    
        for ( int i=0; i<count; i++ ) {
            // ここで信号処理を行う
        }
    }

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変数

volatile short afw::sCodec1836TxRegs

初期値:

    {                                   
                        DAC_CONTROL_1   | 0x000,
                        DAC_CONTROL_2   | 0x000,
                        DAC_VOLUME_0    | 0x3ff,
                        DAC_VOLUME_1    | 0x3ff,
                        DAC_VOLUME_2    | 0x3ff,
                        DAC_VOLUME_3    | 0x3ff,
                        DAC_VOLUME_4    | 0x3ff,
                        DAC_VOLUME_5    | 0x3ff,
                        ADC_CONTROL_1   | 0x000,
                        ADC_CONTROL_2   | 0x180,
                        ADC_CONTROL_3   | 0x000
                    
    }

コーデック初期化ストリング

SPI経由でAD1836Aに送る初期化データ群

afw.cpp の 294 行で定義されています。

参照元 Init1836().

volatile int afw::iTxBuffer1

オーディオ送信用バッファ

送信DMAがアクセスし、SPORT TXチャンネルにデータを送り込むためのバッファ

最下位の次元はAD1836Aの8チャンネル用に8つの要素を格納する。下から2番目の次元は、 割込み1回ごとに送信されるサンプル数を指定する。1回の割り込みの間にDMA転送 されるデータの量は、 afw::SAMPLES_PER_INTR * 8 で決まる。

最上位の次元は、この配列がトリプルバッファ用であることを示す。

afw.cpp の 319 行で定義されています。

参照元 Init_DMA()・rxISR().

volatile int afw::iRxBuffer1

オーディオ受信用バッファ

受信DMAがアクセスし、SPORT RXチャンネルからのデータを書き込むためのバッファ

最下位の次元はAD1836Aの8チャンネル用に8つの要素を格納する。下から2番目の次元は、 割込み1回ごとに受信されるサンプル数を指定する。1回の割り込みの間にDMA転送 されるデータの量は、 afw::SAMPLES_PER_INTR * 8 で決まる。

最上位の次元は、この配列がトリプルバッファ用であることを示す。

afw.cpp の 331 行で定義されています。

参照元 Init_DMA()・rxISR().

const int afw::SLOT_PER_SAMPLE = 8

サンプルあたりのスロット数。

AD1836Aのマルチチャンネル・モードでは8。ユーザーが変えてはならない。

afw.h の 36 行で定義されています。

参照元 Init_DMA().

const int afw::SAMPLES_PER_INTR = 8

割り込み１回あたりに転送する、サンプル数。

ユーザーが変えてよい。

afw.h の 41 行で定義されています。

参照元 Init_DMA()・rxISR().

const int afw::INTR_PER_BUFFER = 3

過去何回分の割り込みのデータを用意するか。

トリプルバッファなので3

afw.h の 46 行で定義されています。

参照元 Init_DMA().

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