ＭＰＣＤ計画

↑試作基板(製作中)

• ＭＰＣＤとは？
  　ＭＰＣＤは SCSIインターフェースに接続された記憶デバイス(CDROM/HDD/MO)から MP3ファイルをロードして再生できる、ポータブルマイコンである。
  　海外では、ＣＤから再生できるタイプのものも発表されているようである。
  
  
• 開発環境の構築
  • AKI-H8遊び
  
  
  
• ハードウェア
  
  • 仕様
    • 日立 H8/3048(16MHz) CPU
    • 128KBフラッシュROM(CPUに内蔵)
    • 2Mbyte(1Mbit×16bit DRAMx1) メインメモリ
    • MAS3507 MPEGオーディオハードウェアデコーダー
      • MPEG1/2 layer-2/3対応
      • 対応ビットレート 8K/sec〜160K/sec
      • 対応サンプリング周波数 8KHz〜48KHz
      • DSPトーン(bass, treble)コントロール内蔵
    • LC7883 ８倍オーバーサンプリング16bit DAC
    • DAC3550オーバーサンプリング32bit DAC
    • WD33C93A SCSI-1ホストアダプタ(PIO転送 500Kbyte/sec以上)
    • 外部 LINE入力(未定)
    • 基板寸法 150x200x25(ラッピング配線時)、100x150x15程度(専用基板使用時)
    • 電源 13.8V 5W以下
  • プロトタイプ
    • MPCD本体暫定回路図 (99/11/26 更新)
    • CPLD暫定等価回路図
    • ＭＰ３モジュール(ハンダ途中)
      
      
    • ＭＰ３モジュール基板回路図
    • ＭＰ３モジュール基板アートワーク
    
    
  • CPU部
  • SCSI部
  • MP3デコーダ部
  • DAC/オーディオ部
  
  
  
• ソフトウェア
  • ファームウェア
    　ファームウェアはCPU内蔵フラッシュメモリー(128KB)内に実装される。
    
    • IPL
      　SCSI #0、任意のファイルシステムからファイル "mpcdcore"をメインメモリーにロードして実行する。
      
    • SCSI BIOS
      　ASPI相等のサービス
      
    • LCD BIOS
      　英数字フォントおよび１文字出力ルーチン
      
    
    
  • 実行プログラム(mpcdcore)
    　プログラムの最大サイズはワークエリア・スタックを含めて２メガバイトである。
    
    • ファイルシステム
      • ファイルバッファ128Kbyte(128Kb/s 44.1KHz時、約８秒分)
      • CDFS
        • ISO9660ファイルシステム
        • Jolietエクステンション
        
        
      • FATFS
        • MOディスク(スーパーフロッピー(FAT))
        • ハードディスク/DirectAccess(FAT/FAT32)
      
      
    • LCD漢字表示(SJIS漢字)
      • １文字出力
      • ビットマップ表示
      • 16ドット漢字フォント
      
      
    • MP3 ID3 Ver1.0 TAGサポート
    • 基本再生ルーチン
      • 再生・一時停止
      • 早送り・巻き戻し
      • ランダム再生・曲単位リピート
      • 区間リピート(最大ファイルバッファ分、もしくは無制限)
      
      
    • ビートマニアモード(大暫定)
      　MP3データのフレーム番号とキー入力マップファイルを用意し、ビートマニアもどきゲームができる。(笑)
      　ただし、オーディオのミキシングができないので、あまり面白くない。
      　ＣＤオーディオを垂れ流しにしてMP3チャンネルでサウンドを出すか。;(^^)
      
      
    • ＭＰＣＤ記録フォーマット
      • ファイルシステムはISO9660 + Joliet extention(マックユーザはもう知らん、その前にオレ様の言ってる事自体理解できまい)
      • /00_index.m3u ファイルにリストされた ISO9660形式ファイル名の MP3ファイルをロードし再生する。(暫定)
      • /00_index.lst ファイルにリストされた ISO9660形式ファイル名の MP3ファイルをロードし再生する。 ２番目以降の引き数に半角カナ(キャラクタベースのLCDを使用する場合の配慮)で曲の叙述を記載する(暫定)
  
  
  
• 開発計画・記録
  • テスト基板製作(99.4.28)
    • メモリアクセステスト
    • 周辺チップレジスタアクセステスト
    • オーディオ回路テスト
    
    
  • ハードウェアエンコーダ試行・I/Oルーチン作成
    • モニタ経由で１ＭＢ程度の音楽を再生(99.8.14)
    • 44.1KHz/128Kbpsにおける DEMANDピンの状態: ロジアナ波形(1) (2)
      

      　(1)はストリームの送りはじめの場面。 (2)は送り終わった後の場面。 (2)の状態から、ストリームを送りきった後も 100msは音が鳴っている事になる。
      　また、DEMANDピンはデータバッファがフルの状態以外にも、定期的に Loレベルになっている。
      

    
    
  • SCSIインターフェース試行・I/Oルーチン作成
    • Standard Inquiry試行
    • raw read試行
    • CDFS作成
    • スーパーフロッピーFS作成
    
    
  • 漢字対応LCD試行・I/Oルーチン作成
  • ブートローダ作成
  • コアプログラム調整(MOディスクにて作業)
  
  
  
• 参考文献
  • SCSI-2詳細解説/菅谷誠一/ＣＱ出版
  • H8/3048 ハードウェアマニュアル/日立製作所
  • H8/3048 プログラミングマニュアル/日立製作所
  • DATA SHEET MAS3507D MPEG1/2 Layer2/3 AudioDecoder/MICRONAS INTERMETALL
  • DATA SHEET XC9536 ISP PLD/Xilinx
  • DATA SHEET Am33C93A Enhanced SCSI-Bus Interface Controller/AMD
  • DATA SHEET G1213 128x32 graphic LCD/SII
  • DATA SHEET HM5118160 1Mx16 DRAM/Hitachi, Ltd.
  • DATA SHEET LC7883K 8fs DAC/三洋
  • ISO 9660 CD-ROMファイルシステムの概要
  • Joliet Specification
  • GNU による AKI-H8 のプログラム開発/細渕
  • Introduction to ISO9660/Disc Manufacturing, Inc.

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