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Mandelbrot集合描画 ハードウェア [ Pyxis 2010 ] FPGAの威力により 全体像なら 0.00584秒で描画します

SDTrans-Sync方式 ES9018デュアルモノDAC + IV変換基板 SDTrans-Sync方式の ES9018デュアルモノDACで PCMとDSDをシームレスに 楽しめます

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Chiaki Nakajima
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いらっしゃいませ。　［ 放課後の電子工作 ］ へようこそ。

小さいころから ［ もの作り ］ が大好きで、思えばいろんなものを作ってきました。
木工、金工いろいろやりましたが、とりわけ ［ 電子工作 ］ には小学生のころからハマリこみ、中学、高校、大学と、授業そっちのけで回路なんか考えていました。先生ごめんなさい。
おかげさまで、その頃からの蓄積が今のマンマのネタになっています。
興味を持ち始めた時代がちょうど8ビットマイコンの成長期だったこともあって、いわば「ICの集積度とともに成長した」という感じでしょうか。

ここでは、そんなこんなでいつの間にか趣味の電子工作が仕事になってしまった私・ちあきの、本業ではないほうの作品をご紹介します。

+++ 【放・電・日誌】 ++++++++++++ ●2013年5月11日 ご心配おかけしてすみませんでした。 メールも来なくなりましたので、もう大丈夫と思います。 ●2013年4月29日 HPを開設していると、ネットならではの、いろんなことがあるものです。 それにしても、気持ちが、沈みます・・・。 ●2013年2月11日 「試聴屋」さんにて製造・販売されておりますSDTrans384第2ロットは完売とのことです。 http://www.tachyon.co.jp/~sichoya/SDTrans/SDTrans2A.html みなさま、本当にありがとうございます。 ES9018デュアルモノDAC基板“SDTrans-Sync-9018D Rev1.1”は、試聴の結果、おかげさまで及第点をいただくことができました。 SDTrans384＋Sync-SDT基板のセットと組み合わせることにより、『DAC側にマスタクロックを配置した同期構成』であるSDTrans-Sync方式の効果をお楽しみいただけると思います。 ●2012年12月30日 唯一、1セットのみ形になっている「SDTrans384＋Sync-SDT＋Sync-9018D＋9018D-IV」タワーは、今日試聴の旅に出ました。 どのような評価となるのか、とても楽しみです。 もしも結果が良ければ頒布などを考えたいと思っています。 ●2012年12月25日 SDTrans-Sync方式のES9018デュアルモノDAC、SDTrans-Sync-9018D Rev1.1は無事動作しました。 合わせて、SDTrans-Sync-9018D専用のI/V変換基板、SDTrans-9018D-IV Rev1.0も動作確認できました。 このI/V基板では表面実装部品を使わず、全ての部品をスルホール品にしました。 回路や使用部品、部品定数などをお好みでいろいろ改造して楽しめるようになっています。 ●2012年11月27日 SDTrans-Sync-DAC基板での試行は効果があったようです。 さらに若干の修正と改良を加えた基板(Rev1.1)が来月上旬にできてくる予定です。 今はSDTrans-Sync-DAC基板にスタックできるシンプルなIV基板を設計中です。 ●2012年11月17日 おかげさまでアクセス数が400,000を越えました。 ありがとうございます。 ●2012年11月10日 試聴屋さんでご案内のSDTrans384は完売とのことです。 みなさま、本当にありがとうございます。 ●2012年10月27日 Pyxis2010が“Hack a Day”で取り上げられました。 http://hackaday.com/2012/10/23/exploring-the-mandelbrot-set-in-real-time/ Brian Benchoffさん、ありがとう！ ●2012年10月25日 "SDTrans-Sync-9018D"用電源を調達中です。 ●2012年9月8日 ようやくHPを更新しました。ちょっとひと息です。 今回はとうとうDACにも手を出してしまいました。 完全に深みにはまってます…。 ●2012年8月25日 ES9018を2個搭載したDAC基板、"SDTrans-Sync-9018D"が、無事動きました！ ●2012年8月5日 ES9018を2個搭載したDAC基板、"SDTrans-Sync-9018D"の設計が終わりました。 その名のとおり、SDTrans-Sync方式（HDMIを流用したPS-Audio方式に対して、MCLKだけ伝送方向が逆、つまりDAC側がクロックマスタとなるように変更した独自方式）専用です。これまでは実現できなかった、"Syncオプション＋ES9018デュアルモノ構成"が可能となる"はず"です。ちなみにI/V変換部は搭載されていません。ES9018の電流出力そのままです。 …上手く動くといいなぁ。 順調にいけば、今月末には形になる見込みです。 ●2012年7月16日 はや週イチ更新が崩壊(涙)。でもめげている場合ではありません。 なんとSDTrans384が販売されるかも！？ きっかけは、試聴屋の山崎さんから、「SDTrans384を店頭のデモ用音源として使っているんだけど、個人用にもう1台欲しい」というご要望でした。 すでに頒布は終了していて、なかなか時間が取れないので次の製作は未定とお伝えしたところ、「ではこちらで作業をお引き受けできるか検討してみましょうか？」という有り難いお話でした。 実現するといいなぁ。 ES9018デュアルモノDAC基板の方は回路設計が終わって、基板設計に入りました。 回路を生かすも殺すも基板次第。ここからが大事なところです。 ●2012年6月30日 なんとか目標の「週イチ更新」をキープ中です。でもギリギリ(汗汗)。 ところで現在、Syncオプションの機能を盛り込んだシンプルなES9018デュアルモノ基板を設計中です。詳細は後ほど。 ●2012年6月23日 今日はある方の依頼で、SDTrans384基板の修理をしてました。 電源に過電圧をかけたとのこと。レギュレータ4個とマイコン、FPGAを交換して動くようになりました。良かった〜。 ところで、ひと月ほど前から新しい趣味を始めました。あぁ、時間の余裕が無い…。 ●2012年6月19日 台風です。まだ6月なのに…。 ところで、先週末はUSBオーディオについて実験をしてました。 KOONさんのASIOドライバとテストアプリに手を入れて、FPGAからI2Sが出力できることが確認できました。 ES9018評価ボードとつないで、正常に音も出ました。 ASIOドライバとFPGAをさらに作りこめば、PCMだけでなくDSDも問題なく再生できそうです。 でも他に作りたいものがあるので、USBの方にはあまり時間が割けそうもありません…。 ●2012年6月17日 我ながらこのHPの更新の少なさはあまりにもヒドイ！というわけで、この日誌を始めることにしました。 でもこれまでの状況を考えると、「日誌」と呼べるようなものになるとは決して思えません。何しろ当面の目標が、すでに「週イチ」なんですから…(汗)。 すみませんが、温かく、かつ長い目でお付き合いくださいませ。

SDカード・トランスポートを作ってみました SDカードに無圧縮のWAV/DSDファイルを保存しておき、I2SやDSD、S/PDIFで出力するオーディオ装置です。つまりCDプレーヤのCDをSDカードに置き換えたイメージです。WAVファイルならサンプルレート384KHz、32ビットまで、DSDファイルなら12.3MHz(DSD256)まで再生できます。

超小型MP3プレーヤー　[ Timpy ] とってもシンプルで、とっても小さな自作MP3プレーヤーです。 左は耳かけ型の最新作、Rev8.0です。 本体裏側に曲名などを表示するディスプレイが付いています。聴くためのヘッドフォンが別になっているので、ディスプレイを見ながら操作できます。FMチューナ内蔵、microSDカード、USB対応です。 Engineer Award 電子工作コンテスト2009にて、「審査員特別賞」と「トランジスタ技術賞」をいただきました。 　 Timpyシリーズの最新作、Rev9.0です。 とってもかわいい木製のスピーカボックス型です。 ストラップでぶら下げられるほど小さいですけど、FMチューナ、microSD、USB対応です。FMアンテナに苦心の小技が仕掛けてあります。

Mandelbrot集合描画支援ハードウェア　[ Pyxis ] その昔、１枚の画像を得るために何時間もかかっていた時代に、１分以内の描画を目指して開発した、Mandelbrot集合を描画するためだけの専用ハードウェアです。丸2年を費やして、1988年完成。 CQ出版社刊「インターフェース」誌にて開催された「ハードウェア設計コンテスト」の自由課題部門で優秀賞をいただきました。 4MHzクロックのZ80マシン上で、マンデルブロ集合がなんと29秒で現れます。 　 Mandelbrot集合描画ハードウェア　[ Pyxis 2010 ] 361個のTTLで作ったPyxisを、いつかFPGAに入れてみたいと思っていました。それが22年後に、大幅な性能向上をもって実現しました。 FPGAの内部構造を考慮した独自の回路により、複素数の二乗と加算、絶対値計算のセットを毎秒12億回の超高速で計算します。データサイズは実部虚部各64ビット。484ピンBGAパッケージのFPGAを手配線で動作させています。 PSPを改造して組み込みました。アナログスティックとスイッチ群により、スクロールやズームイン/アウトなどを思いのままに楽しむことができます。

デュアル Z80 CP/Mマシン　[ Lynx ] 25年ほど前に製作した、Z80をデュアル構成にしたマシンです。 2個のμPD7220、RAMディスク、セパレート型キーボードなど、自称、当時最強(笑)の8ビットCP/M機です。

初めて作った思い出のマイコン　[ Nacom-68 ] 中学生から高校生頃にかけて作った初めてのマイコンです。　CPUは6800です。 フルキーボードインターフェース、CRTインターフェース、FDDインターフェースまで拡張しましたが、その後Lynxへ移行しました。

Mandelbrot Set Explorer [ MSE ] マンデルブロ集合を表示するソフトウェアです。 このMSEの特徴は、ループ回数を高さに対応付けした3D表示です。凸凹の切り替えや視点の移動もできます。

愛用の工具と材料 普段は作品の陰に隠れて、日の目を見ない裏方たちをご紹介します。 写真は化粧はさみです。 本来は電子工作と関係ないものですが、これが実は便利なんです。

おまけ 完全におまけのページです。 幼い子供のために作った他愛もないおもちゃです。 電子工作と関係なくてすみません。 でも手作りって、なんか、いいんですよね・・・。