Arsoft, 01-09-94
Digitale signaal-verwerking (sampling)
---------------------------------------------------------------------------
Voor de volgende registers geldt dat het registernummer gelijk is aan het
adres. Aansturen dmv.: OUT &HC0,<adres>: OUT &HC1,<getal>.
register 1: dit register is alleen voor fabricagetest bestemd.
Niet gebruiken!
register 2: Timer-1 preset
In dit register wordt de beginwaarde N1 voor timer-1 gezet.
register 3: Timer-2 preset
In dit register wordt de beginwaarde N2 voor timer-2 gezet.
register 4: Timer en Flag control
bit 0: "1" start en "0" stopt timer-1
bit 1: "1" start en "0" stopt timer-2
bit 2: is niet in gebruik
bit 3: "1" maskeert de Buffer-Ready vlag
bit 4: "1" maskeert de End Of Sample vlag
bit 5: "1" maskeert de Timer-2 vlag
bit 6: "1" maskeert de Timer-1 vlag
bit 7: "1" reset alle vlaggen
Bij inschakelen worden de Buffer Ready en de End of Sample vlag
al gemaskeerd.
register 5 en 6: Keyboard. (zie externe keyboard aansluiting)
register 7: ADPCM-besturing
bit 0: RESET; "1" reset de gekozen ADPCM-functies
bit 1,2 en 3 zijn niet in gebruik
bit 4: REPEAT; "1" herhaalt weergave van begin- tot eindadres
bit 5: MEMORY; "1" om gebruik te maken van het geheugen in de
module.
bit 6: RECORD; "1" voor opnemen, "0" voor weergeven
bit 7: START; "1" start het opnemen of weergeven
Een andere functie kan pas worden gekozen na een RESET
Toepassingen:
-----------------------------------------------
R(7) functie:
-----------------------------------------------
&H20 Samples van module naar computergeheugen
&H60 Samples van computergeheugen naar module
&H80 Weergave vanuit het computergeheugen
&HA0 Weergave vanuit de module
&HC0 Opname in het computergeheugen
&HA0 Opname in module
-----------------------------------------------
register 8: diverse instellingen
bit 0: ROM; "1" voor ROM en "0" voor RAM geheugen in de module
bit 1: 64K; "1" voor 64kbit en "0" voor 256kbit RAM-chips
bit 2: DA/AD; "1" voor DA conversie, "0" voor AD conversie
bit 3: SAMPLE; "1" start en "0" stopt de AD/DA-conversie
bit 4-6: niet in gebruik
bit 7: CSM; "1" stelt de Composite Sinusoidal Mode in (?)
De muziekmodule bevat een chip van 256kbit RAM, dus bit 0 en 1
moeten altijd op "0" worden gezet. Voor de ADPCM methode moet de
rest ook "0" zijn.
Directe AD en DA-conversie, dus PCM kan als volgt ingesteld
worden:
opname : OUT &HC0,8: OUT &HC1,8
weergave: OUT &HC0,8: OUT &HC1,12
Deze methode kan alleen met opslag in het computergeheugen
gebruikt worden. Registers 9 tot 12 hoeven daarom niet te worden
ingesteld. Via registers 13 en 14 wordt de samplesnelheid
ingesteld, zowel voor opname als weergave. Registers 16 en 17
hoeven dan dus ook niet te worden ingesteld. Het bufferegister
voor transport van de gegevens in nu register 26. Bij weergave
kunnen de gegevens ook direct naar de DAC (register 21 tot 23)
gestuurd worden. Voor dit alles is dus wel een machinetaal
routine nodig die het transport tussen de module en de computer
verzorgd.
register 9 en 10: startadres
Deze registers stellen het beginadres in waar de gegevens staan
in het RAM-geheugen van de module. De 256kbit RAM wordt
geadresseerd in blokjes van 32 bits. Daar zijn er dus 256k/32 is
8K (&H2000) van. De adressen lopen daarom van &H0000 tot &H1FFF.
In register 9 komt het lage byte (ADRES MOD 256) en in register
10 het hoge byte (ADRES\256).
register 11 en 12: eindadres
Deze registers geven het hoogste adres aan dat voor de conversie
gebruikt wordt, en wel op dezelfde manier als bij het
startadres. Register 11 is voor het lage byte en register 12
voor het hoge byte. Het eindadres moet altijd hoger zijn dan het
beginadres.
register 13 en 14: prescaler
In deze registers wordt een getal N opgeslagen, waarmee de
samplefrequentie Fs wordt bepaald door de klokfrequentie van
3580 kHz te delen door N. Dit geldt zowel voor AD- en
DA-conversie als voor ADPCM-opname. (voor weergave zie verderop)
Fs = 3580/N kHz en N=3580/Fs
Voor het getal N zijn 11 bits beschikbaar. 8 bits voor N MOD 256
in register 13, plus 3 bits voor N\256 in register 14. De
maximum samplefrequentie is 16 kHz, het minimum is 1,8 kHz.
Tabel 5. Opname frequenties & prescaler
+-------------+-------+--------+---------+
| Opnamefreq. | N | R(13) | R(14) |
+-------------+-------+--------+---------+
| 1,8 kHz | &H7FF | &HFF | 7 |
| 3 kHz | &H4A9 | &HA9 | 4 |
| 6 kHz | &H254 | &H54 | 2 |
| 10 kHz | &H166 | &H66 | 1 |
| 16 kHz | &H0E1 | &HE1 | 0 |
+-------------+-------+--------+---------+
Register 15: ADPCM-data
Dit register wordt als buffer gebruikt voor overdracht van
ADPCM-data van en naar de computer. Het kan zowel gelezen als
beschreven worden. elke byte bevat twee ADPCM-samples, die
immers 4 bits bevatten. Als de vier hoge bits sample "n"
bevatten, dan staat in de vier lage bits sample "n+1".
register 16 en 17: ADPCM-weergave
De inhoud van de registers bepalen de snelheid van ADPCM
weergave. Die is op een wat andere manier gecodeerd dan bij
opname, wat te maken heeft met de hogere snelheden die bij
weergave mogelijk zijn en met de interpolatie naar 50kHz die bij
ADPCM-weergave wordt toegepast. De samplefrequentie volgt uit:
Fs=M/1311 kHz en M=1311*Fs
Het getal M wordt als volgt in de register 16 en 17 opgeslagen:
M MOD 256 in register 16 en M\256 in register 17. Enige
voorbeelden:
Tabel 6. ADPCM-weergave
+----------+--------+-------+-------+
| Weergave | M | R(16) | R(17) |
+----------+--------+-------+-------+
| 1,8 kHz | &H08F4 | &HF4 | &H08 |
| 3 kHz | &H0F5D | &H5D | &H0F |
| 6 kHz | &H1EBA | &HBA | &H1E |
| 10 kHz | &H3336 | &H36 | &H33 |
| 16 kHz | &H51F0 | &HF0 | &H51 |
| 50 kHz | &HFFFF | &HFF | &HFF |
+----------+--------+-------+-------+
register 18: volume ADPCM-weergave
Dit register bevat de geluidssterkte van de ADPCM-weergave, die
in 256 stappen geregeld kan worden. Maximum volume voor &HFF,
minimum voor 0.
register 19 en 20: ADPCM
Deze twee registers bevatten tussenresultaten van de
ADPCM-codering en -decodering. Verder zijn er geen gegevens over
bekend.
register 21,22 en 23: DAC-data
In deze registers moeten de gegevens gezet worden voor 13-bit
DA-conversie. Van register 21 worden alle 8 bits gebruikt, van
register 22 alleen de twee hoogste bits. Van register 23 worden
de drie laagste bits gebruikt als exponent. De uitgangsspanning
V wordt als volgt berekend:
V=((R(21)+R(22)/256)/256)/2^R(23))
Register 21 moet als laatste gevuld worden. Start de
DA-conversie (met bit 3 van register 8) pas na het vullen van
deze registers! Om 8-bits data te converteren, hoeft alleen
register 21 gevuld te worden. Maar dan kan natuurlijk ook de
andere AD-converter gebruikt worden.
register 24 en 25: Outpout control
Deze registers (&H18 en &H19) zijn al eerder ter sprake gekomen.
Ze dienen voor het aan- en uitzetten van de uitgangssignalen. De
uitgang van de DAC's is dezelfde als die voor de muziek, en wel
IO-3, te kiezen door het getal 8(=2^3) in register 24 te zetten.
Het in- en uitschakelen gaat via register 25. Bij opname moet
de uitgang uitgeschakeld zijn anders gaat de versterker
rondzingen.
register 26: PCM-data
Dit is een bufferregister voor het transporteren van gegevens
voor DA- en AD-conversie, die hierin opgeslagen worden in
twee-complement vorm. In dit register kan zowel gelezen als
geschreven worden.
|
