나 차 스피커 인터페이스 플랫폼 회로도
그림 를 이용한 부 회로도
주요 기능 l
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변경사항 설계로 의 외부 인터에이스 핀 중 모드용 핀 제거
주요 기능 l
l l
그림 듀얼 부 회로도
그림 회로도
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그림 부 회로도
l 시스템에서 사용하지 않는 마스터 모드 제거를 위해 크리스털 회로 제거 l 코덱 관련 탄탈리움 커패시터를 알루미늄 전해 커패시터로 변경
l 디지털 및 아날로그 그라운드 분리 l
l
그림 회로도
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다 차 스피커 인터페이스 플랫폼 시제품
스피커 네트워크 인터페이스 개발 시제품
그림 스피커 네트워크 인터페이스 플랫폼
스피커 네트워크 인터페이스 전송 레이턴시 측정 결과
그림 네트워크 전송 레이턴시 측정 결과
연동 프로토콜 기능 개발 및 테스트
가 시간 동기화 블록 구현
l 시간동기화 절차
시간동기화는 메시지 수신으로부터 시작되며 두 메시지로부터 마스터 단 말과 슬레이브 단말 사이의 주파수 오차를 추정함 추정된 주파수 오차를 기반으로 마 스터 시간과 슬레이브 단말의 로컬 시간을 보정함
그림 슬레이브 단말에서 시간동기화 절차 및 로컬 시간변환
l 마스터 시간과 로컬 시간을 보정하기 위한 조정계수 갱신
로컬 시간과 시간을 자유롭게 변환하기 위해서 조정계수를 정의하고 이를 갱신
마스터 단말이 메시지를 전송한 시간 는 메시지에 연
달아 전송되는 메시지의 패이로드로 전송되는 으로 계산됨
이 시간은 으로 부터 전파된 기준 시간이 되며 이 기준 시간과 슬레이브의 을 동기화하기 위해서는 어느 정도 비율 로 조정해야 하는 지에 대한 조정 계수를 계산
아래 그림에서 마스터 포트와 로컬 포트 사이에 클럭 오차가 이라면
는 동일한 값을 지니지만 만일 둘 사이에 클럭 오차가 존재하면 만큼의 오차가 발생
그림 타임스탬핑 위치
조정계수 은 다음과 같은 수식을 이용하여 계산
식에서 은 두 메시지 사이의 마스터 포트의 의 간격 즉
을 의미하고 는 에 수신된 두 메시지 사이의 사이의 간격
즉 을 의미 또한 은 를 로 변환시
필요한 을 의미함
나 듀얼포트 시스템에서 전파지연 측정
l 기반으로 설계한 스피커 보드 개 개 개 와
스위치를 데이지 체인 방식으로 연결하여 와 의 최대시간 동 기 오차 값과 시간 오류의 제곱평균제곱근 값을 측정
그림 스피커보드와 스위치의 데이지 체인 연결
l 측정결과 아래 그림에서 보이는 봐와 같이 파랑색 에서 빨간 색 로 결선이 길어질수록 전파지연 시간이 점점 길어진다 규격에서 제시 한 오차 혀용 범위인 보다 약 정도의 낮은 오차를 보여 안정적이고 정밀한 동기화가 수행됨
그림 전파지연 측정 결과
다 연동 인터페이스 구현
l 프로토콜은 기본적으로 인접한 가 요청한 를 등록 하고 이를 다시 인접한 다른 에 전송하여 등록을 요청 하며 는 이러
한 을 통해 를 전파
l 하나의 유닛에서 보면 항상 인접 가 요청한 등록을 처리해야 하는 과 등록된 를 다른 인접한 에 요청하는 두 가지로 구성
그림 기본적인 메시지 전파 구조도
l 에서의 연결 설정 과정은 다음 그림과 같다 기본적으로
는 디바이스가 초기화가 되고 가 로 변경되면
메시지를 전송한다 는 대역폭 예약을 위해서
메시지를 전송한다 로 부터 를 확보하고 있는 경우에는 가 수신되지 않은 상태에서도
메시지가 먼저 전송될 수도 있다
그림 기본 절차
l 는 시스템에서는 역할을 하며 자원할당 절차는 다음과 같 음
수신
가 로 요청
스피커 제어 컴포넌트 개발
이를 지원할 수 있는 드라이버 설계
l 전송한 바이트 길이의 명령어가 에서 잘 수신되었는지 확인하기 위해서는 동일한 길이의 응답메시지를 확인
그림 제어 인터페이스 블록도
l 수신 함수를 통해 데이터를 수신할 경우에 요구한 데이터의 수만큼 수신이 될 때까지 함수가 블록되기 때문에 프로토콜 상에 문제가 발생할 가능성이 있음
l 이러한 문제를 해결하기 위해서 지정된 시간이상 데이터가 수신되지 않는다면 타임아웃 을 발생시킬 수 있는 기능을 추가로 구현
마 연결 제어
l 는 와 를 연결하거나 해제하는 기능을 수행 연결모드
는 가 연결을 시작하는 일반연결 모드와 없
이 가 연결을 시작할 수 있는 고속연결 을 지원
그림 가 연결시작
그림 없이 가 연결 시작
l 스택은 수신 메시지 종류에 따라 다른 함수가 호출되도록 구현됨 예를 들어 스피커 및 앰프 같은 가 가 전송한
가 수신되면 함수가 호출됨
l 함수는 내부적으로 자원예약을 위해 프로토콜로
를 전송하고 예약이 완료되면 가 오디오 패킷을 전송하기 시작하 고 는 오디에 패킷이 수신되면 파싱하여 오디오 코덱으로 전송하여 재생함
표 스택의 함수
수신 메시지 타입 호출 함수
네트워크 앰프 인터페이스 설계 및 실험품 개발
가 차 앰프 인터페이스 플랫폼 설계 규격
l 네트워크 기능 제공 및 오디오 패스를 제공하기 위한 플랫폼의 구조 설 계는 크게 다음과 같다
그림 앰프 인터페이스 플랫폼 블록도
l 인터페이스 전체 시스템 기능을 담당하는 는 칩을 사용함
l 이더넷 기능은 데이지체인 네트워크 연결을 위하여 듀얼 포트로 설계하였다 이것은 칩을 통해 구현하였음
l 디버그 블록을 설계하여 프로그램 업로드 및 디버깅을 할 수 있도록 설계함
l 네트워크를 통해 오디오 데이터가 전달되면 스피커 내부의 로 채널로 전달될 수 있고 로부터 디지털 입력 채널을 입력 받아 네트워크로 전송할 수 있는 인터페이스를 설계하였음
l 시스템 보드의 동작 확인 및 개발의 용이성을 고려하여 외부의 인터페이스 검증용 코덱 보드를 추가 하여 설계하였음
나 차 앰프 인터페이스 플랫폼 회로도
그림 를 이용한 부 회로도
주요 기능 l
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그림 회로도
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그림 회로도
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그림 외부 인터페이스 회로도
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다 앰프 인터페이스 플랫폼 결과물
그림 앰프 네트워크 인터페이스 실험 시제품
기반 관리 제어 플랫폼 설계 및 실험품
가 관리 제어 플랫폼
플랫폼은 다음 그림과 같이 구성됨
네트워크 어댑터 선택 부분 창 장비 중에 만 출력
하는 창 각 스피커를 제어하는 부분 와 를 연결하는 부분으로 구성됨 네트워크 어댑터 선택 부분은 현재 플랫폼에 장착된
의 목록을 보여주며 선택한 를 통해 제어 관리를 수행함
리스트 창은 네트워크에 연결된 단말들을 와 로 구분하여 보여주며 장비 이름과 를 보여줌
영역 부분은 장비 중 스피커 제어에 관련된 부분으로 선택 부 분 및 조정 등의 제어부분으로 구성됨
그림 플랫폼
나 연결 설정
와 의 연결을 위해서는 버튼을 클릭하여 수행함
버튼 클릭 시 다음과 같은 팝업창이 실행되며 와 리스트 를 보여줌
그림 클릭 시 실행되는 팝업 창
그림에서 왼쪽의 선택 영역은 하나의 만 선택되며 선택한 와 연결할
를 오른쪽 선택 영역에서 선택하여 및 을 수행
함
는 복수 선택이 가능하여 동시에 여러 개의 연결이 가능함
다른 를 선택하면 다른 와 연결되어 있는 는 선택이 불가능함
그림 와 연결 선택 예 계속
그림 와 연결 선택 예 계속
그림 와 연결 선택 예
다 제어
스피커 제어를 위해서 의 를 이용하며 메시지 중
에 정의된 기능만 사용하므로 다음 표의 값만 사용함
플랫폼의 경우 제어 명령을 송신하므로 메시지만 사용하며 각 단말의 경우 메시지만 사용함
표
Value Message Type 15
0 AEM_COMMAND Command for the AVDECC Entity Model 1 AEM_RESPONSE Response for the AVDECC Entity Model
에 정의된 의 다양한 중에서 에
Value Name Description
000016 ACQUIRE_ENTITY Acquire the AVDECC Entity for single Control access 000116 LOCK_ENTITY Lock or unlock the AVDECC Entity for atomic access 000416 READ_DESCRIPTOR Read a descriptor from the AVDECC Entity 001116 GET_NAME Get the value of a name within a descriptor 001816 SET_CONTROL Set the value of a Control
001916 GET_CONTROL Get the current values of a Control
의 제어를 위해 사용되는 은 다음 표와 같음
표준의 기본 제어 일부와 제어를 위해 영역의 일부를 사 용하여 구현함
표
Control Control Descriptor Index Definition Control Descriptor Index
Control Value
Type Note
Device
Identify DESCRIPTOR_INDEX_CONTROL_IDENTIFY 0 LINEAR_UINT8 - 1 Byte
-LED_1 및 LED_2 On/Off DSP
Control DESCRIPTOR_INDEX_CONTROL_DSP 1 UNITS_EXPANSION - 12 Bytes
-UART/SPI를 통해 DSP 제어 Mute
Control DESCRIPTOR_INDEX_CONTROL_MUTE 2 LINEAR_UINT8 - 2 Bytes (LR)
- Mute (0: OFF, 0xff: On) Volume
Control DESCRIPTOR_INDEX_CONTROL_VOLUME 3 LINEAR_UINT8
- 2 Bytes (LR) - Volume control - 0: 0dB ~ 127: -127 dB Audio
Codec Loopback
DESCRIPTOR_INDEX_CONTROL_LOOPBACK 4 LINEAR_UINT8
- 1 Byte (0: Off, 0xff: On) - ADC Input(Mic)
DAC Output(Speaker)
⟶ Channel
Remapping DESCRIPTOR_INDEX_CONTROL_MAPPING 5 UNITS_EXPANSION
- 4 Bytes (0 ~ 3 ch) - Channel port remapping - Audio codec: 0/1 ch