SAI протокол (Serial Audio Interface) stm32f429

SAI протокол (Serial Audio Interface)
Это навороченный i2s
В моем процессоре он есть. И его надо стартануть.
У меня есть проблема в понимании.

Вот настройки sai в CubeMX
И формат данный и формат слота.

Идет поток данных (пока один канал) но квадратура (в левый и правый каналы) так считать размер одного замера =32 бита , то есть фактически амплитуды 32битного АЦП (для простоты понимания). Поток непрерывный.
Что такое FRAME LENGTH? (это вопрос) Он должен совпадать с дампом памяти который я выделил в процессоре, точнее не так...это минимальная длина массива в процессоре, которое должно быть выделено? либо кратно этой цифре.
В Кубе там размер стоит (FRAME LENGTH )от 8 ло 256 бит или от 256 байт и выше за один сэмпл.
Если брать 48000Гц поток то это 20мкСек на один сэмпл. У меня в одной банке 1024 сэмплов ...итого около 20мСек на один прием. За 20мСек нужно посчитать смеситель, АРУ, ФИР фильтр, там еще что-то. Круто блин.

Я запутался в трех соснах. Какой длины должна быть передача(FRAME LENGTH)? И это стерео?

Разобрался.

Все очень просто и логично.
В данном процессоре 8 каналов для звука, можно по SAI гнать. Это 4 канала на левый и 4 канала на правый (слотов). И если размерность амплитуды 32бита, то как раз на общих 8 слотов будет в длину 256 бит или 32 байта за одно передачу. И это все в бесконечном потоке.

Или у меня: 32+32 бита квадратура =64бита FRAME LENGTH.
Или ДМА скушает 8байт за один прием. за 20мкСек. длина буфера получается при 1024 замеров ацп =8192байта.

Пока не могу стартануть на передачу...

HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream1_IRQn);
HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream1_IRQn, 0, 0);
HAL_SAI_TxCpltCallback(&hsai_BlockA1);
__HAL_SAI_ENABLE(&hsai_BlockA1);

HAL_SAI_IRQHandler(&hsai_BlockA1);
if (HAL_SAI_Transmit_DMA(&hsai_BlockA1, (uint8_t *) saiTxBank, 4 * FRAME_SIZE) != HAL_OK) Error_Handler();

Хрен его знает как ТХ запустить через ДМА и чтоб еще прерывание сработало об окончанию.

HAL_SAI_Transmit_DMA
Работает, исправил настройк�� слотов.

С приемом номер не прошел.
Хочу через А канал передавать, по каналу В принимать. ВСе синхро выводы у них соединены, только ДАТА надо кинуть проводком (которого нет)


Настройки канала А (ТХ)

Вот так работает!
Оказывается, пофиг что ссылка на массив (uint8_t *) , длина все-равно должна быть как (uint32_t) , хотя по логике должно быть FRAME_SIZE*4

HAL_SAI_Receive_DMA(&hsai_BlockB1, (uint8_t *) saiRxBank, FRAME_SIZE)

HAL_SAI_Transmit_DMA(&hsai_BlockA1, (uint8_t *) saiTxBank, FRAME_SIZE)

Передача с канала А в канал В 2кб
И прием тут же этих 2 кб в память, вообще практически не повлияло на скорость. Все взял ДМА на себя. То есть процессор практически не участвует в этом процессе.
Но это еще без FIR и АРУ и тд.

Я пытаюсь передать блок в воздух. Не один провод не подключен.

ПЕрвая передача проходит (вроде, нечем смотреть)

if (hsai_BlockA1.State == HAL_SAI_STATE_READY)
if (HAL_SAI_Transmit_DMA(&hsai_BlockA1, (uint8_t *) saiTxBank, 4*FRAME_SIZE) != HAL_OK) Error_Handler();

и после выполнения - тишина, ни прерывание ни callback не срабатывают.
проверяю состояние =HAL_SAI_STATE_BUSY_TX постоянно.

Может в воздух нельзя передавать?

Вот настройки saiA и DMA

SAI TX - нет

перед вызовом функции ТХ hsai_BlockA1.State=READY дает....ну готов значит sai к TX
Дальше:
if (HAL_SAI_Transmit_DMA(&hsai_BlockA1, (uint8_t *) saiTxBank, 4 ) != HAL_OK) Error_Handler();

дает HAL_OK. Значит функция работает корректно.


HAL_StatusTypeDef HAL_SAI_Transmit_DMA(SAI_HandleTypeDef *hsai, uint8_t *pData, uint16_t Size)
{
if((pData == NULL) || (Size == 0))
{
return HAL_ERROR;
}

if(hsai->State == HAL_SAI_STATE_READY)
{
/* Process Locked */
__HAL_LOCK(hsai);

hsai->pBuffPtr = pData;
hsai->XferSize = Size;
hsai->XferCount = Size;
hsai->ErrorCode = HAL_SAI_ERROR_NONE;
hsai->State = HAL_SAI_STATE_BUSY_TX;

/* Set the SAI Tx DMA Half transfer complete callback */
hsai->hdmatx->XferHalfCpltCallback = SAI_DMATxHalfCplt;

/* Set the SAI TxDMA transfer complete callback */
hsai->hdmatx->XferCpltCallback = SAI_DMATxCplt;

/* Set the DMA error callback */
hsai->hdmatx->XferErrorCallback = SAI_DMAError;

/* Set the DMA Tx abort callback */
hsai->hdmatx->XferAbortCallback = NULL;

/* Enable the Tx DMA Stream */
if(HAL_DMA_Start_IT(hsai->hdmatx, (uint32_t)hsai->pBuffPtr, (uint32_t)&hsai->Instance->DR, hsai->XferSize) != HAL_OK)
{
__HAL_UNLOCK(hsai);
return HAL_ERROR;
}

/* Check if the SAI is already enabled */
if((hsai->Instance->CR1 & SAI_xCR1_SAIEN) == RESET)
{
/* Enable SAI peripheral */
__HAL_SAI_ENABLE(hsai);
}

/* Enable the interrupts for error handling */
__HAL_SAI_ENABLE_IT(hsai, SAI_InterruptFlag(hsai, SAI_MODE_DMA));

/* Enable SAI Tx DMA Request */
hsai->Instance->CR1 |= SAI_xCR1_DMAEN;

/* Process Unlocked */
__HAL_UNLOCK(hsai);

return HAL_OK;
}
else
{
return HAL_BUSY;
}
}



самая основная функция "красная" и она тоже дает = HAL_OK.

Но после выполнения HAL_SAI_Transmit_DMA, статус становится hsai_BlockA1.State =BUSY
И так и остается в таком положении...

И HAL_SAI_Transmit просто даже эта команда вылетает с ошибкой по таймауту , без всяких ДМА.

Я явно делаю что-то не то.

Если тактовые сигналы на соответствующий канал а или б приходят, он начнет запрвшивать у dma. Еажется там был бит в слове состояния, который состояние ws показывал? Или то у spi/i2s было... не помню.

Прервания от sai при нормальной работе вам и не потребуются.

Предполагаю что не приходят. На ws и bclk есть сигналы?

Хоть один активный слот в конфигурации стоит?

Все надо переделывать.
Надо чтобы не было разрывов в приеме и передачи. Так же как в ЦАП с Помощью Геннадия мы сделали.

Пришлось все переделать.

Теперь так:
1.формирую сигнал в двух буферах последовательно с соблюдением фазы. Пока один буфер передается с помощь ДМА я заполняю втрой, потом меняюсь местами.
2.Передаю через SAI интерфейс блоки по 32бита (1 слот, со свободным протоколом).
3. Принимаю опять с помощью ДМА в два буфера по очереди.
4. После приема очередного буфера, обрабатываю его (3кГц FIR фильтр) и отправляю в свободный буфер ЦАП (тоже работает по системе 2 буферов).
5. ДМА отправляет по очереди буфер в ЦАП на выходе которого получается вот такой синал.

Из-за особенностей деления и умножения 8МГц кварца в процессоре получается ошибка. Должна быть палка на 1000Гц. Это связано с формированием тактового сигнала для SAI

Проблема была в синхронизации выхода на ЦАП и входа с SAI они упорно не сихронизировались. Максимум через 1 минуту происходила разсинхроницация и потеря одного блока. Звучит это в наушниках мерзко.
На фотке как раз момент разсинхрон��зации.

После долгих танцев с бубном я смог повесить внешнею синхронизацию на выход ЦАП. Теперь всё синхронизируется от выхода CLK SAI интерфейса.

Теперь сами настройки в CubeMX
настройки SAI
Да, и еще, там маркировка выходов попутана, либо у меня в голове бардак.

Теперь настройка DAC
кинут проводок физически между контактами. PG9 PE4 это как раз CLK от SAI

Теперь нафига всё так сложно.

Да просто процессор практически свободен от пересылок. Максимум он сейчас формирует бесконечную синусоиду, фильтрует фир фильтром и копирует буфер в буфер ЦАП. Т.е. все работает на прерываниях и как бы не был процессор занят он всегда будет сперва заниматься прерываниями (звуком) и только потом основным потоком программы. Основной поток может зависнуть, а звук всеравно будет ))

В это время основной процесс процессора считает ФФТ и выводит на экран панораму и водопад. И он их выводит на максимально возможной скорости (зависит только от прихода данных).

Важный момент!
Сперва стартуем ЦАП потом SAi

//start DAC
if (HAL_DAC_Start_DMA_DBM(&hdac, DAC_CHANNEL_2, (uint32_t *) &pOutDac[0][0], (uint32_t *) &pOutDac[1][0],
FRAME_SIZE) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}

HAL_Delay(1000);

//sai start
if (HAL_SAI_Transmit_DMA_DBM(&hsai_BlockA1, (uint8_t *) &saiTxBank[0][0], (uint8_t *) &saiTxBank[1][0],
FRAME_SIZE) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}

if (HAL_SAI_Receive_DMA_DBM(&hsai_BlockB1, (uint8_t *) &saiRxBank[0][0], (uint8_t *) &saiRxBank[1][0],
FRAME_SIZE) != HAL_OK) {
Error_Handler();
}

Итоговое фото

Я не слежу особо за темой, а правильно я понимаю, что плата STM сейчас у Вас управляет какой-то штукой, на которой Вы, собственно, и делаете устройство обработки?

Неа, это просто плата, я в ней смоделировал фактически всю цифровую, часть которая обычно идет с ПЛИС. Единственное, что я не могу смоделировать это полную работу двух приемников и панорамы, просто не хватает 256кБ памяти для реализации. Нужно 1мБ +++
Длина данных 2 приемника(I&Q) и панорамы (один сэмпл * 1024) 4*8*1024=32768 байт !!! и таких блоком нужно 8 шт в памяти. Поэтому могу только один приемник (I&Q) смоделировать это 4*2*1024 =8192 байт их вроде могу разместить в памяти. Просто в программ там целая куча блоков по 8 кб

Вот пример сколько массивов создается при старте. И это еще не все. Еще нужны блоки для АРУ и расчета FIR фильтра налету с учетом эквалайзера.
FRAME_SIZE=1024
float32_t - это 4 байта.


__IO float32_t p[FRAME_SIZE * 2];
__IO float32_t arr[FRAME_SIZE * 2];
__IO float32_t pFirOut[FRAME_SIZE];
__IO float32_t pOut[FRAME_SIZE];
__IO uint16_t pOutOld[FRAME_SIZE];
__IO uint32_t pOutDac[2][FRAME_SIZE];
__IO float32_t arrDac[FRAME_SIZE];
__IO float32_t firOutDac[FRAME_SIZE];

__IO float32_t win[FRAME_SIZE];
__IO float32_t pMag[FRAME_SIZE];

float32_t saiRxBank[2][FRAME_SIZE];
float32_t saiTxBank[2][FRAME_SIZE];


float32_t firStateF32[FRAME_SIZE + SAMPLEFILTER_TAP_NUM - 1];
float32_t firStateF32dac[FRAME_SIZE + SAMPLEFILTER_TAP_NUM - 1];
float32_t firStateF32sai[FRAME_SIZE + SAMPLEFILTER_TAP_NUM - 1];

Цитата: ra0ahc от Октябрь 05, 2020, 08:10:04 pm

не хватает 256кБ памяти для реализации. Нужно 1мБ +++

А 2 Мб STM32H747 хватит? Я правда SAI не развел, только АЦП и ЦАПы, и ДДС.
Вы Демо-board используете?

Хватит однозначно, но без sai не передать панораму с плис. Там у меня есть возможность передать сразу 8 слотов , на 7 ке там вроде больше да и самих каналов там 4 шт у меня 2 всего.
Тема оказалась более чем интересная.

Подождите , я про озу , а не про пзу

Да, это та самая платка Дискавери, всё одном. Там встроен 2д ускоритель и вся графика летает.

Цитата: ra0ahc от Октябрь 05, 2020, 09:06:05 pm

я про озу , а не про пзу

STM32F429ZIT6 microcontroller featuring 2 Mbytes of Flash memory, 256 Kbytes of RAM
STM32H747XIH6 microcontroller with 2 Mbytes of Flash memory and 1 Mbyte of RAM, SAI audio codec - Значит хватит? Что можно на его Дискавери-board сделать, я игрался с его двухядерностью.

Цитата: ra0ahc от Октябрь 05, 2020, 09:06:05 pm

без sai не передать панораму с плис

какую полосу панорамы вы рассчитываете показывать на вашей Дискавери-board?

Цитата: VA7FFT от Октябрь 06, 2020, 04:00:33 am

какую полосу панорамы вы рассчитываете показывать на вашей Дискавери-board?

Константин, там технология такая, что это не имеет значения, любую можно. Всё зависит от возможностей проца. ВАшего с головой вплоть до 2048 точек хватит, лишь бы памяти хватило. 1мб это всего в 4 раза больше чем 256кб. Для сравнения, Геннадий в последнюю плату поставил 256мб за 100рублей.
Это не моя идея. Если Геннадий позволит ее здесь опубликовать, то я с удовольствием пожую. Пока всё, что здесь я делаю, я делал по векторам (идеологии процессов) от Геннадия Завидовского. Глобальное отличие подходов: Геннадий настройку проца ведет вручную, я с помощью CubeMX и HAL библиотеки. Хотя, последние настройки SAI DAC я фактически запускал вручную, правил HAL процедуры (про технологию двойного буфера для ДМА. В СubeMX она не описана, бля).

PS. Кстати от этой памяти отрежится память для монитора * 2

Велик соблазн: полностью собранная плата с видео STM32H747I-DISCO за $97... только мозги ей вправить (себе бы не повредить) и готова панорама к Монстру. ПЛИС для этого не нужно, так ведь? то для DDC.

Я перепаивал H747 Evaluation board под cpu clock 480 MHz - работает, быстро фракталы перерисовывает в тестах.

Цитата: VA7FFT от Октябрь 06, 2020, 08:56:29 am

и готова панорама к Монстру. ПЛИС для этого не нужно, так ведь? то для DDC.

только наоборот ))) Монстр к панораме. Вся сильносигналка с фильтрами и каскадами и синтезатором и выход этой пч (16МГц) идет на ЦАП и ПЛИС.
ну или как я делал уже - две пч далее НЧ ДСП.

Вы кстате у Давида можете его платку купить ацп+плис и к ней свой проц и ПО подставить .

У всех DDC технологий узкое место -это чуйка или перегруз ацп.
Вот поэтому и надо сильносигналку с АРУ по пч. так сделано в фт101дх