Xmos DSP

[lilltroll]

Jag skriver ju inte så ofta här längre, är moderator på ett engelskt forum gällande HW+SW av inbyggda system.

Min nyfikenhet gäller hur hardcore folk är numera här:

Är mini-DSP produkten med sitt GUI svår så ni svimmar ? Eller skulle ni vilja ha mer kraft, fler kanaler och kunna styra saker och modifiera koden själva.
Om vi kallar mini-DSP:n en Windows produkt - hur många skulle då våga sig på open source Linux ??

För några år sedan var det här fortfarande hokus-pokus hur i hel*ete man kunde bygga en egen produkt som man kunde koppla till PC:n och som dök upp i Windows. Men det gick o lära sig det med.

Det ni får, förutom några buggar som fortfarande är kvar är:

6 channel analog input, 8 channel analog output @ Supports sample rates - 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz 16-24 bitar med ASIO2.2 stöd under Windows, Mac och Linux över USB2.0
S/PDIF output and input via RCA or TOSLINK with high quality local PLL for clock recovery
MIDI I/O, Musical instrument/MIC compatible input, House clock input, I/O expansion

Det där är då som ljudkort när USB sladden är i. Sen kan den oxå fungera som valfri standalone moj, som t.ex kan konfigureras via ett Windows GUI. Det sista ordet vägrar jag dock att trolla fram.

Det finns 1000 MIPS @ 64bitars överskrivande MAC, vilket räcker till många filterlänkar med över 100 dB filterdynamik.

Allt är open hardware, dvs inte bara hela kretscheman finns och gerber-files utan även ECAD filerna är öppna.
Så det går att sätta dit vilken tokig CODEC man nu önskar och sätta undre gränsfrekvensen så lågt man vill.

Så om den nu ska vara USB-ljudkort, gitarreffekt eller digitala delningsfilter eller digital ACE eller alltihopa - det är förmodlingen din kunskap som sätter begränsningen. Du kan även packetera allt i en egen produkt och sälja den under eget varumärke.

Vill man beräkna stora FFTer (embedded mode) så får man nog slänga dit ett SDRAM chip oxå, för långa FIR baserade EQ's.
MIPSEN kan skals uppåt i steg om 500 MIPS då det inte används någon single-bus arkitektur som bottnar.

Men frågan är väl egentligen - hur snygga rattar måste en produkt ha innan den går att sälja till en ½ HIFI nörd ?
Hur långt hade mini-DSP produkten kommit när den lanserades?

[Ragnwald]

Intressant. Kan du ge oss en schematisk bild på upplägget, modul för modul, med lite pilar emellan, så kanske vi begriper det du just sagt.

[lilltroll]

Intressant. Kan du ge oss en schematisk bild på upplägget, modul för modul, med lite pilar emellan, så kanske vi begriper det du just sagt.

Mjukvara i USB Audio + MIDI mode



Å va lat jag är, länkar till HW blockschema:

Schema HW: Se sida 4
https://www.xmos.com/download/public/XM-000279-HM-2.pdf

Om man vill kan man redan köpa det i färdig låda från Digi-Key
Tanken med en ref. design är ju dock att man ska göra en egen bättre design - typ - och priset på ref. designen kan inte ses som konkurrenskraftigt - men det är inte poängen.




Gött o blandat;
http://www.xmos.com/products/development-kits/usbaudio2mc
Och så en YouTube film:
Dock filmen är för minstingen som "bara är" stereo
http://www.youtube.com/user/MyXMOS#p/u/1/UzGUE5A2nwE

[Ragnwald]

Tack. Hm.. hur kommer de analoga blocken in?
Det här ligger lite utanför min kompetens, men skam den som ger sig.

[lilltroll]

Tack. Hm.. hur kommer de analoga blocken in?
Det här ligger lite utanför min kompetens, men skam den som ger sig.

På sida 4: Det som ligger till höger om blocket CODEC är analogt, ja sen är ca ½ av CODECen analog.

Vill du ha ännu fler pilar så kommer det här:

https://www.xmos.com/download/public/XM-000344-SC-1.pdf

[Ragnwald]

Kan du säga något om de analoga linjeingångarna och utgångarna?
Impedans, känslighet, output etc.

[lilltroll]

Kan du säga något om de analoga linjeingångarna och utgångarna?
Impedans, känslighet, output etc.

http://www.cirrus.com/en/products/cs42448.html vars analogdel matas med 4.1 V

[Ragnwald]

Har jag fattat fel, om det ska till externa anpassade buffersteg på både in och utgångar? Det kan ju knappast gå att ansluta förförstärkare/slutsteg direkt till de externa filtren?

[pgmj]

Kanske bryta ut detta till en egen topic?

[UrSv]

Jag skriver ju inte så ofta här längre, är moderator på ett engelskt forum gällande HW+SW av inbyggda system.

Min nyfikenhet gäller hur hardcore folk är numera här:

Är mini-DSP produkten med sitt GUI svår så ni svimmar ?
-- snip --
Hur långt hade mini-DSP produkten kommit när den lanserades?

Jag tror att Mini-DSP är lagom svårt för att vara användbar för tillräckligt många. XMOS är överväldigande för de flesta skule jag tro.

Mini-DSP hade kommit tillräckligt långt när den lanserades och var fullt stabil och användbar. Mjukvara har sedan tillkommit för fler varianter på filter.

XMOS borde flyttas till en egen tråd.

[lilltroll]

Det jag länkar till får nog beskrivas som en linux kärna men utan t.ex. Ubuntu 10.10 skalet/förpackning för att hålla mig till liknelsen.

99.99% kommer inte att tycka att YES, jag gör en egen Ubuntu.

Jag är mer intr. av vad ska jag säga en marknadsundersökning - vad kunden skulle vilja ha om han själv fick välja.

Så var det "apparna" som gjorde den till en attraktiv produkt ?
Tillräckligt lätt att använda ?

(Jag håller mig från att svara på fler tekniska frågor - tills moderator lägger det tekniska i en egen tråd)

[Rundberg]

Mycket intressant frågeställning Lilltroll, den förtjänar helt klart sin egen tråd! Jag ska göra ett försök att splitt i eftermiddag, jag har inte tid just nu. Jag ska också försöka svara på dina frågor.

Håll ut!

[lilltroll]

Någongång 1985 så kunde man köpa svindyra DSP kort och sätta i sin 286/386. Redan då var det en population som började bygga digitala delningsfilter mm. Det rasade in artiklar till JAES, och jag känner till svenska utvecklingsbolag som släpade hem sina specialdatorer på helgen för att pröva att leka med digitala filter hemma till sin stereoanläggning.

När Pentium kom på sent 90 tal, så kunde man göra det hemma på PC:n om man hade tillräcklig kunskap - vilket jag började pilla med.
Hur många ville ha en +10 000 kr höfläkt igång i vardagsrummet för att kunna lyssna på musik ? Ett fåtal.

Numera finns det både singel-chip, dvs microDSP+CODEC i samma krets, men fortfarande vanligast är ett CODEC chip + en annan krets som är en blandning ac en DSP+MCU.
Nu förpackat så det går att styra från ett PC-GUI och säljandes för 100-200 dollar så har det blivit en intressant leksak för en större skara.

Det tog ca 25 år CD spelaren gick väl lite snabbare.

Den största skaran kör Windows eller Mac, sen finns det en grupp som av någon anledning tycker att open-source är häftigt även om det skulle vara sämre, sen finns det några få dårar som mig vilken blev irriterad på att ljudkorten på tidigt 90 lät skit - läste det mesta på KTH i kursväg som kunde vara till hjälp för att lära sig mer i ämnet, och som knappt 20 år senare sitter och bygger egna - för han vill veta om han nu kan

Mico-DSP är säkert en perfekt "Mac"-produkt, med sina appar ... fniss
Men hur stor grupp sitter och väntar på "Ubuntu" releasen ?

[Glebster]

Jag skriver ju inte så ofta här längre, är moderator på ett engelskt forum gällande HW+SW av inbyggda system.

Min nyfikenhet gäller hur hardcore folk är numera här:

Är mini-DSP produkten med sitt GUI svår så ni svimmar ?
-- snip --
Hur långt hade mini-DSP produkten kommit när den lanserades?

Jag tror att Mini-DSP är lagom svårt för att vara användbar för tillräckligt många. XMOS är överväldigande för de flesta skule jag tro.

Mini-DSP hade kommit tillräckligt långt när den lanserades och var fullt stabil och användbar. Mjukvara har sedan tillkommit för fler varianter på filter.

XMOS borde flyttas till en egen tråd.

Klockren sammanfattning om du frågar mig...

[Kraniet]

tycker xmos verkar vara en intressant produkt. men helt intressant för den stora massan blir den nog inte fören den förpackas på ett liknande sätt som miniDSP och med lika användbara färdiga apps att använda. Sen att ha full programerbarhet om man vill är ju ett plus.

En sak jag funderade på var hur minidsp står sig mot behringers dcx2496

[BAMBAM]

XMOS verkar ju verkligen häftigt, men jag vet att jag brukar bli lite
väl entusiastisk innan jag har köpt prylen och har den hemma.

Sedan blir det ofta en grej som ligger och samlar damm,
splittrad är väl det rätta ordet för det.

Vad jag skulle vilja bygga med är en standalone Ambisonic decoder.

Det kräver 4 kanaler in och 6, 8 eller flera utkanaler.

Det finns en implementation för linux här http://www.kokkinizita.net/linuxaudio/

Jag skulle helst vilja ha minst 10 analoga utgångar .

Men så länge ingen idealist erbjuder en billigare lösning än $350 så klarar
jag mig genom min inbyggda snålhet

- B

[rikkitikkitavi]

rent prestandamässigt map a/d-d/a omvandlareå vinner dcx. beräkningsnogrannhet i dsp är kanske svårare att uttala sig om. analogdelen i dcx är bra men pga den är anpassad till en annan signalnivå kan den lida av brus vid fel implementering. dcsr har ju flera kanaler. kanske något mera bökig att programmera men har ett snyggt. grafisk gränssnitt, minidsp käns som att den är mera flexibel.
lite mera android, dcx är lite mera symbian eller Apple

Edit :mitt svar.gäller kraniets fråga angående minidsp, inte xmos.

[lilltroll]

Har jag fattat fel, om det ska till externa anpassade buffersteg på både in och utgångar? Det kan ju knappast gå att ansluta förförstärkare/slutsteg direkt till de externa filtren?

I en konsument-produkt skulle jag nog sätta dit buffrar:

1) För att skydda CODECen mot för höga spänningar/strömmar och anpassa till 2V RMS standarden (om man nu vill det)
(Både jag och Mike34 har lyckats ha ihjäl varsin CODEC)

2) Det säljer bra

3) I de fall de faktiskt kan gör nytta som när man använder längre signalkablar

Databladet anger safe-region, vilket inte är samma som utimpedans.
För att utgångarna inte ska försämra THD så ska man inte lasta dem hårdare än 2.5 kOhm. Men en ingång har och andra sidan oftast minst 10 kOhm in-impedans.
Kretsen börjar väl strömbegränsa vilket distar när man närmar sig 10 mA.
Och andra sidan så genererar inte kabeln 10 mA brus sedd som en antenn.

PS. Jag inst. MSVS 2010 Express igår - men risken finns att jag kommer snubbla på avinst. knappen - men jag ska ge det ett försök att prata med dll:er DS:

[Michael]

Min nyfikenhet gäller hur hardcore folk är numera här:

Jag räknas väl som "folk", så här kommer mitt svar på det jag tror du undrar över. Nu skrev du "numera", jag bortser nog lite från det för det blir en kort historia över mina 'digitala filter' projekt/ideer:

Måste varit mot slutet av 90 talet som jag började fundera på digitala filter och DSPer, Mmmm va gott. Men det behövdes ju mycket kraft för att räkna FIR filter. Här kan jag tillägga att signalbehandling och mattematiken har jag inte bra koll på (men en kompis har). Det blev en hel del schemaritning med Analog Devices SHARC, Motorola 563xxx. Datablad lästes mycket!! Efter att svängt fram och tillbaka under lång tid så tänkte jag lite klokt ta fram något lite snabbare och strunta i att det blir värsting, skippa lite delar. Så då blev det ett kort utan processor kraft, tänkte utnyttja PCn som räknare. USB till PC (eget protokoll). Altera för huvudkomponent. Mot slutet smög det sig in en nya SHARC DSP som inte var BGA, för framtida expriment. DA-kort blev ett eget som dockades tre styck till huvudkortet. Dessa två olika kort caddade jag faktiskt kretskort till, 6-lagers om jag minns rätt. Sedan stannade det av. Några år senare köpte jag en DEQX PDC, som nu är såld.

XMOS nämndes i någon tråd för länge sedan, jag kollade dock aldrig in denna så mycket då. Nu har jag tittat lite mera... verkar ju verkligen vara något som hade passat mig. Det är alltså en väldigt speciell typ av DSP. Hinner med en hel del FIR räknande och det utan kärnkraftverk.

Den är tydligen 32 bitars. Jag hittar dock ingen uppgift (så här snabbt) på om den jobbar med heltal eller flyttal. Liltroll kanske kan svara enkelt på det?

PS. Ett krav som jag har om jag skulle bygga något (vilket jag nog inte kommer att göra) är: Att jag vill ha full koll på mjukvaran. Det skall inte krävas ett stort OS (i DSPn) med tusen buggar. Utan lite kod som man kan läsa och se om den 'funkar', eller helt egenskriven kod.

//Michael

[Allram]

Visst är man hardcore! Jag skulle vara intresserad av den beskrivna produkten om den fanns till försäljning.
Jag har idag 2 st DCX i setupen som står och blinkar, lyser och tar plats. Att få ner deras funktionalitet i en liten diskret låda hade varit mumma.

[Kraniet]

den stora nackdelen med minidsp som jag ser är dels problemet med ingång och utgångskänslighet. frågan kring bit-tapp vid volymreglering är ju också en fråga. Sen för mina behöv så skulle jag hellre se 3-4 ingångar och cirka 8 utgångar i en och samma låda.

men det det står och faller med (precis som med linux) är mjukvaran. den måste vara greppbar på ett sådant sätt att det relativt fort (en halv dag?) går att använda i en tänkt applikation. I fallet med linux är det inte så för det mesta..

[Kraniet]

hur hög inkörningströskel pratar vi om egentligen då? hur mycket arbete behövs för att få till säg ett tvåvägs filter med separat sub delning med H/V summering. Till detta lite lagom parametrisk EQ i basområdet.

och var ligger prisnivån?

[bomellberg]

Jag har ju själv labbat lite med att bygga något kring TAS3108-kretsen. Höll på i våras och har väl inte helt släppt det, men känner inget sug efter att färdigställa, tyvärr.

Tanken var att bygga ett digitalt filter, 4 stereopar in och 4 ut, USB till PC så att man kunde tanka ner biquads.

Hit kom jag:

http://www.mellberg.org/digifilt/ADC%20+%20DSP.png

http://www.mellberg.org/digifilt/CPU%20+%20clock.png

(buffertar och spänningsreggar syns ej)

Xmos verkar vara ett fint alternativ, men $269 för XAI + ett XDK utvecklingskit blir för dyrt.

[rikkitikkitavi]

Jag tror för att lyckas måste det vara användarvänligt. Hifiintresserade lägger inte tid på att kompilera kod.

Så ja, minidsp eller DCX2496 är den modell som bör användas.

med möjligheten för de intresserade att göra mera avancerad egen kod för att utnyttja hårdvaran.

så modellen med "appar" eller alternativt ett grafiskt gränssnitt där parameters som branthet,delay, Q-värde, signalmapping mm är det som krävs.

Worst case kan jag tänka mig att man editerar en ascii fil som sedan programmeras in i ett configureringsminne, ungefär som TASXXXX kretsarna. Det kräver lite mera databladsläsning och även
djupare kunskaper men kanske överkomligt.

[bomellberg]

Jo, det var ju det som var tanken.

[UrSv]

hur hög inkörningströskel pratar vi om egentligen då? hur mycket arbete behövs för att få till säg ett tvåvägs filter med separat sub delning med H/V summering. Till detta lite lagom parametrisk EQ i basområdet.

och var ligger prisnivån?

För mig med hygglig teknikvana skulle jag tro 100-200 timmar. Till det kommer sen tid för utveckling av filter. Som jag fattat det. Jämför med Mini-DSP ca 15 minuter tätt följt av skojigt laborerande.

[Somnabula]

Brutefir har jag kört med en del i linux, http://www.ludd.ltu.se/~torger/brutefir.html

vet inte exakt vad minimum cpu är för att köra ett 2.1 system tex., kör man linux som htpc så borde man vara hemma iaf.[/s]

[lilltroll]

MAC:en, dvs instruktionen Multiply & Accumulate

x= a*b + x

har 6 32-bitars operander, dvs x ovan har 64 bitars upplösning.

Det gör att man tex kan ha en volymkontroll med jäkligt små steg som inte tappar bitar. Dessutom gör det att ett (rimligt) FIR-filter inte får overflow. Även räcker det för de flesta IIR filter med 120 dB filter-dynamik.

För högre upplösning kan man använda instruktioner för variabel längd

Det finns färdiga instruktioner för Long Mult & Add & Sub & Div

Long Add har 5 operander med carry out/ carry in, som kan kedjas i godtycklig längd - säg 128 bitar.

Multiplikation kräver 2 Carry in samt 2 Carry ut:
Låt mig visa med ett färgglatt exempel:

Antag att vill räkna ut 67*89=5963, men vi kan bara upp till 9:ans tabell
(Typ som i mellanstadiet)
Dessutom kan vi bara komma ihåg en siffra i en minnesplats


  67
  89
------
 603
546
-------
5963

Vad jag egentligen gjorde var:

(10*A+B) * (10*C+D) = 100*A*C+10*(A*D+B*C)+B*D
A=6, B=7, C=8,D=9

Antag att vi nu har en operation Long Mult med 6 operander
samt en vektor svar med 4 minnesplatser svar[4]

LMULT
{Hi , Lo} = X,Y,V,W [ X*Y+V+W ]

1) {6,3}=7,9,0,0
2) svar[3] = 3
3) {6,0}=6,9,0,6
4) {5,6}=7,8,0,0
5) svar[2] =6
6) {5,9}=6,8,5,6
7) svar[1]=9
8 ) svar[0]=5

Om vi nu läser siffrorna i vektorn svar: 5,9,6,3

Mha 4 Long Mult operationer har vi nu räknat ut ett 4 siffrigt tal
(Sedan behövde vi 4 operation för att spara det till minnet/vektorn (SRAM)

Det här funkar även i andra talystem. På en 32 bitars maskin kan vi ersätta basen 10 - 1 siffra med basen-2 32-bitar
=> 4 LongMult och vi kan räkna ut uint64*uint64=uint128

XMOS har just denna instruktionsuppsättning.

Den intrsserade faktiskt läsaren kan nu upprepa exemplet och räkna ut vad 5963 / 67 samt 5963/ 68 är
Liggande stolen eller polynom div. kan vara en bra start.

LDIVU d, e, x, y, v
Operation:
d <- (v : x) / y
e <- (v : x) mod y

När ni gjort det kan ni skriva ASM koden som räknar ut 1024 decimaler i pi mha FFT.
Någon kanske märker att multiplikation på det här sättet har likhet med faltning, dvs polynom-multiplikation kan utföras mha faltning. Faltning av stora vektorer utföres dock snabbast med FFT.
>> conv([6 7],[8 9]) = 48 ,110 , 63 => 4+1 , 8+1 , 6+0 , 3= 5,9,6,3

[Michael]

Dessutom gör det att ett (rimligt) FIR-filter inte får overflow.

Det har väl ingen betydelse om det blir overflow vid FIR, eller?
Man räknar ju liksom upp&ner och slutresultatet räcker väl att ha i upplösning så som indata. Vad som händer med de eventuella övre bitarna kvittar väl.

//Michael

[lilltroll]

Dessutom gör det att ett (rimligt) FIR-filter inte får overflow.

Det har väl ingen betydelse om det blir overflow vid FIR, eller?
Man räknar ju liksom upp&ner och slutresultatet räcker väl att ha i upplösning så som indata. Vad som händer med de eventuella övre bitarna kvittar väl.

//Michael

Ett vettigt FIR filters medelvärde ligger inte allt för långt ifrån 0 för AC kopplade system. Dessutom kan man hoppas på att källsignalen är DC-fri.
Men det betyder inte att det accumulerade värdet i FIR filtret inte driver iväg innan man når slutet av svansen. Ett impulsvar kan tex ha många positiva tappar i början som sedan övergår i en lång matta med negativa tappar. Det gäller då att accumulatorn inte får overflow under den positiva delen. Ett wraparound overflow skulle höras, förmodligen väldigt tydligt.

Ekvivalent torde vara att säga att absolutbeloppet för stegsvaret för ett normerat system kan lokalt vara större än 1, även om slutvärdet =1; som i fallet med ett LP filter med förstärkningen 1 i basen.