PCからBULK転送によるインターフェース2010年5月号の付録SH-2A基板を使ったUSBオーディオの再生実験 PCM1702をドライブする
先回はPCから直接オーディオデータをUSB接続によるバルク転送でSH
-2A基板に送って、16BITデータでI2S接続のDACCを再生する実験をしてみた。今回は、20BIT
DACのPCM1702を2個（左右チャンネル用に2個）ドライブする実験をしてみた。原理的には、24BIT
DACのPCM1704も駆動できるはずであるが、実際に実験していないのでうまくいくかどうかは分からない(DATA出力の有効ビット数がお尻から20
ビットと24ビットと違うので、この点の変更は必要)。
■仕組み
PCM1702は１チャンネルDACである。
もともとのSH-2AのSSI出力は2個以上の複数のDAC出力を想定していて、1個だけのDAC出力はサポートしていないようである。そこで、SSI上
では別々の扱いであるCH1とCH2の２つのデータをあわせて、1個の32BITデータとしてこの32BITのデータ領域に下位ビットから20BITビッ
ト分にWAVデータを入れることにした。
PC側のソフトからは、24BITのWAVデータとして送られてくるので、１MBの大容量RAM（の半分の
24bit/32bit）の領域に一旦データを取り込んで、更に、下位ビットから20BIT有効の32BITデータに再配置する。その再配置したデータ
を、SSIにDMA転送する。
SSI1とSSI2の出力に、左右チャンネル用に2個のDACをそれぞれ接続する。（WSとCLOCKは共通に使う。）PCM-1702のLATCHロ
ジックにあうように、WSを設定する。２つのSSIの同期をとるため、SSI２をマスターとしてSSI1はそのスレーブとして動作させた。
STOP BIT によって、サンプリング周波数を44.1KHz(叉は48KHz)の1倍、2倍、4倍に設定したり、PC上でそれぞれのWAVデータを準備して送るのは、先回と同じ。
■回路
CQ出版社のオリジナルのSH-2A基板を下図のように改造する。BCKを32clockにする都合上、DAC用の発振子は256ｆｓの水晶を使用した。SSICLKは周波数が高い信号ラインのため、外部からのノイズに影響を受けて誤動作するので注意が必要だ。
追加した赤色LEDと橙色LEDは、SSI2,SS1のDMA転送の状態を示す。このLEDが点滅しているときには、各SSIのDMAは動いていることになる。
PCM1702（PCM61やPCM1704も）はマイナス電源も必要で、プラス側も基本５V設計のICなので、USBバスパワーからの電源供給はあきら
めて、素直に、PCM1702とヘッドフォンアンプ用の電源として 外部にAC電源回路（DC±８Vを出力する）を準備した（作った）。
■ソフト
雑誌インターフェイス関連のサイトにあるサンプル・プログラム sh7264_usb_function_sample.zip を元に、
SSI出力などの修正追加をしたものである。
データが異常になってノイズや音無しの状態が発生したり、叉、DMAが起動しなっかたり、動作は不安定である。何度か、待機と設
定を繰り返していると、正常に音が出るケースがある。どうやらDMAの動作が上手くいっていないようである。 DMAの一方（3番の方）に異常があって
DEI割り込みが継続しない場合（DMAが止まっているように見える状態）は、リカバリーをかけるようにした。しかし 動作異常は完全には直らない。
参考用：更新作成したソースファイル
PC側のWAVファイルを読み込んでBULK転送するソフトは先回のものと同じものを利用する。
■感想
PCM1702の音をTDA1541Aのものと比べると、TDA1541Aでは気づかなかった小さな音が聞こえる。
20ビットのリニアリティーがうまくいっているせいかもしれない。
PCM1702の音には色気が感じられないとおっしゃる人もいるようだが、この点は、普段聞いているせいもあるがTDA1541Aの方がいい。
■設計の参考になる資料
■致命的な問題
①音が雑音または異音・無音となってしまう。WAVデータをSSIレジスターへ32BITデータにおくる過程のどこかで、データ破壊（例えば、1バイトずれる）が発生しているようだ。
STOP BITを０に設定して一度待機状態してから、また、設定することを 何度か繰り返すと、正常な音として再生できる場合がある。
②片方のチャンネルのSSIへデータを送るDMAが正常に動作しないことがある。DMAを２チャンネル同時に駆動に成功していないようだ。
③PCからSH-2A基板へのバルク転送中に、バルク転送が途中で失敗して、待ち状態になってしまう症状が発生する。 これは、何らかの原因で、規定され
たデータ数（393216バイト）の一部（例１KBの不足）叉は全部を受け取れなかったときに発生する。 待ち状態しつづけることを回避するリカバリーソ
フトを入れたが、正常に戻るまでの数秒間は、雑音になる。これの現象が発生するのは、PCの動作中の状況にも依存するみたいだ。
■
警告
SH-2A基板をつかって接続する場合は、電気的なことをよく理解した上でお
使いください。そうしないと、PCやその基板と接続した相手などを破壊する危険があります。
供給元が違うVBUS＋５V同士を接続すると、電源が喧嘩をして破壊する恐れがあります。供給元が違う電源は一緒に接続しないように。
PCM1702のための（外部）電源がオフの状態で、PCM1702に信号を入れるとPCM1702やSH-2A側も破壊する危険があります。電源の入れ方と切り方の順番を考えましょう。
■免責
(1)回路図やプログラムやデータの使用により、使用者に損失が生じたとしても、その責任
を負いません。
(2)回路図やプログラムやデータにバグや欠陥があったとしても、修正や改良の義務を負い
ません。
