Разбираю Ural CDD ConceRt

... Да простит меня Gary!

В самом начале пути, силами самих разработчиков, была выложена некоторая информация по внутренней начинке CDD ConceRt. С тех пор коллекция практически не пополнялась, схемотехника и интерфейсы этого головного устройства URAL по сей день остаются тайной за семью печатями. По крайней мере, к MegaBus так и не был пристыкован каким-либо образом flash-носитель, кроме потенциальной перспективы подключения CompactFlash к ATAPI-box через переходник (?).

После снятия крышки корпуса, устройство легко разделяется на CD-транспорт с сервоплатой, и материнскую плату автомобильного компьютера:


На материнской плате не составит труда обнаружить RISC-процессор Renesas Electronics (Hitachi) SH3, ПЛИС Spartan (аналогично тому, что можно увидеть на подробных фотографиях ATAPI-box, а следовательно отвечающий каким-то образом за реализацию MegaBus в устройстве), несколько микросхем оперативной памяти и DSP Texas Instruments TMS320CV5409APGE.


Все кабели, включая линейные выходы, подключены через разъемы, включая незадействованный с +5V, на который удобно подпаивать стороннюю периферию:


Тем не менее, наиболее интересным в качестве отправной точки для апгрейда оказался разъем подключения CD-транспорта, причем на шелкографии уже подписаны все его линии:


Прослушивание осциллографом в режиме проигрывания MP3-диска показало следующую активность на них:

CHUCK - 0V
SENSE1 - +3V постоянные
SENSE0 - +3V постоянные
GND - 0V

BCK - 2.116 / 4.23381 Mhz 3.3v = BitClock аудиоинтерфейса

LRCK - 44.100 / 88.200 kHz 3.3v = WordClock аудиоинтерфейса


SADT - 3.3v = файловые данные, либо данные аудиоинтерфейса // UPD: 2015-10-17


C2PO - пачки коротких импульсов 3.3v


SBDT - 0V
SBCK - +3.3V постоянные
GND - 0V

SQDT - меандр с тактирующими импульсными вставками 3.3v


SQCK - подтянута к 3.3v, тактирующие импульсные сигналы, прижатые к 0
(SQCK vs. SQDT) =>

SDS1 - импульсы 3.3v


STAT - подтянут к 3.3v, пачки тактирующих импульсов, иногда прижимается к 0


MCK - подтянута к 3.3v, тактирующие импульсы с битовыми вставками


MDAT - инвертированные такты MCK


MLT - подтянута к 3.3v, периодические импульсы


RST - +3.3v постоянные
FWD - 0V постоянные
REW - 0V постоянные
+5V (не подписано)
0V (не подписано)

Из вышеперечисленного пока только очевидно есть основания предполагать, что, возможно, аудиоданные передаются в декодированном виде на материнскую плату в формате I2S, и, следовательно, могут быть легко смодулированы сторонним микроконтроллером Тем не менее, один из разработчиков заверил, что по этой линии передаются файловые данные для последующего декодирования средствами операционной системы.

Для построения эмулятора CD-привода, к которому может быть подключен иной внешний носитель, также необходимо, как минимум, уметь перехватывать и моделировать управляющие последовательности.

---

Полезные темы:

• URAL CDD ConceRt подскажите с настройками
• проблема с URAL CDD ConceRt

Сообщение от IMНО

очевидно только то, что "данные передаются на материнскую плату"
(что, мягко говоря, не является откровением)

могу заверить, что никаких таких "аудиоданных" не передается
и не декодируется

Думаете PCM потока там нет и провода сделаны на всякий случай? многие транспорты передают на DSP поток в SPDIF формате. Очень удобно с таких оптику тянуть. А здесь сразу i2s

Сообщение от IMНО

уверен, что нет
об этом легко догадаться, если учесть, что в mp3- , flac-, или avi- файлах (а именно их содержимое и передается по проводам) нет никаких "PCM потоков"

Значит, LRCK просто так на плате нарисовали, чтобы никто не догадался, и вовсе это не Left-Right Clock, и 44.100 kHz это не частота дискретизации CD. Кстати, еще лучше, если там окажутся файловые данные, тогда внешний носитель можно будет смонтировать как компакт-диск в CD-приводе, правильно "подделав" дескрипторы.

Но вернемся к детальному анализу этой загадочной "псевдоаудиошины" чуть позже, а пока надо разобраться, что происходит на остальных, назначение которых остается пока менее чем понятным. ))

Кстати, эти три линии (BCK, LRCK и SADT) как раз оказались "лишними", чтобы использовать логический анализатор в 16-канальном режиме, и жертвовать ради них половиной мегасемплов для одновременного анализа показалось слишком расточительным. И даже после этого "слабонервным" лучше воздержаться от просмотра!


Уже получив первое преставление об этой Матрице при помощи осциллографа ранее, поверхностный анализ на низкой частоте захвата дает примерно такую же картину, унылую как осенний день за окном:


Но стоит замедлить процесс всего в 10-20 раз, и направить "мелкоскоп" на один из тактов этой скучной гряды, как видим ... блондинку, брюнетку и рыжую:

... в общем, всё как по Матрице.

Хорошо видны тактирующие импульсы:

• на линии SQCK 96+1 тактов (битовый флаг 1/0) c периодом 1.28 микросекунд (781.25 kHz), по которым считались данные с линии SQDT
• на линии MCK 8 тактов, по которым, возможно, считались данные с линии STAT

Еще один пример совместной работы линий STAT, MCK, MDAT и MLT. видны как 8-тактовые, так и 16-тактовые последовательности на MCK, и сопровождающие их данные STAT:

Соответствие контактов на шелкографии с пинами микросхемы S5L9290X:

CHUNK -
SENSE 1 -
SENSE 0 -
BCK - (36,O) BCKO Bit clock output
LRCK - (35,O) LRCKO Channel clock output
SADT - (34,O) SADTO Serial audio data output (48 slot, MSB first)
C2PO - (32,O) C2PO C2 pointer output
SBDT -
SBCK - (30, I) SBCK Subcode data transfering bit clock
SQDT - (25,O) SQDT Subcode-Q data serial output
SQCK - (24,I) SQCK Subcode-Q data transfering bit clock input
S0S1 - (23,O) S0S1 Subcode sync signal (S0+S1) output
STAT - (22,O) ISTAT The internal status output to Micom
MCK - (21,I) MCK Serial data receiving clock input from Micom
MDAT - (20,I) MDAT Serial data input from Micom
MLT - (19,I) MLT Latch signal input from Micom
RST - (18,I) RESETB System Reset at 'L'
FWD -
REW -

Сообщение от RIM12

А что это у тебя за провода напаяны на первых фото, или это в оригинале так шло?

Это один из достаточно ранних аппаратов, ошибки разводки печатной платы в котором, видимо, устранялись таким образом. Абсолютно нормально для первых партий, и на качестве и работоспособности никак не сказалось.

Сообщение от RIM12

Продолжай исследования! Очень нужная вещь, тем более разрабы и атапи уже не продают.

ATAPI-BOX нет на руках, поэтому оценить что сложнее: подключить флешку к MegaBus, или разработать эмулятор CDROM с управлением по Micom-интерфейсу, предполагать затруднительно. По последнему решению есть уже утвердительный комментарий разработчика, и документация с перечнем команд. Подходящее "железо" для создания подобного эмулятора также имеется на руках, вопрос только во времени реализации.

Цикл работы CD-транспорта, при очень грубом разрешении, выглядит следующим образом:


Теперь более подробно, по шагам:

1. Линия SENSE1 устанавливается в 'H'
2. В ответ на это, примерно через 800 us, линия SENSE0 отвечает установкой в 'H'
3. Линия CHUNK опускается к 'L', после этого короткое время заметен "джиттер"

4. Устанавливаются в 'H' линии SBDT, S0S1, MDAT, MLK, RST, FWD, REW.
5. Начинает работать BCK, по нему тактируются ровно 2 фрейма LRCK.
6. После этого понимается C2PO, и по его спаду отпускаются BCK, SBDY, MDAT, MLK, RST, FWD, REW.
7. S0S1 остается установленным в 'H'.

8. Вновь устанавливаются в 'H' линии MDAT, MLK, RST, FWD, при этом REW остается в 'L'.
9. Начинает работать BCK и снова тактирует 2 фрейма по LRCK, после чего поднимается C2PO.



10. Появляется информация на линии SDATA, при этом C2PO генерирует серии импульсов (эти серии могут отличаться от старта к старту).
11. BCK, LRCK, SDATA, FWD отпускаются по спаду C2PO, REW устанавливается в 'H'.

12. Устройство переходит в "штатный" режим работы отпусканием REW, и установкой FWD и C2PO в 'H',
работают BCK, LRCK, есть информация на SDATA, активность на MCK, MDATA, MLK и связанных с Subcode.
...
13. При выгрузке диска поднимается REW, отпускаются другие линии.
14. Устанавливается в 'H' линия CHUNK.
15. Отпускается линия REW, затем линия SENSE0, и последней SENSE1.