2025/04/20 (2025年04月 のアーカイブ)
Seeed Studio XIAO RA4M1でDAC出力
今まで音系のガジェットを作る時にコントローラとして ATmega328P とか STM32F303 あたりを使っていたのだけど、そろそろ違うチップに手を出すかなという事で、今候補にしているのがルネサスの RA4M1。Arduino UNO R4 で採用されたチップです。
Seeed Studio から XIAO という非常に小さなモジュールがかなり安価に出回っているのでこのままガジェットに組み込んでしまうのに丁度よさそう。
という事で RP2040 とかに比べれば控え目ながら Arduino UNO R3 よりは CPU 性能も上がっているし 12bit DAC 内蔵なのでこれを出力系に使えば丁度良いかなと。
そんな訳で Arduino IDE 環境で DAC 周辺のチェックなんかをしています。
Arduino 用ライブラリとしては、周期波形生成用の analogWave クラスと DAC を直接叩く analogWrite クラスが準備されているので挙動を確認したりしていたのだけど、なんか思っていたのとは違う模様。
下の図が AnalogWave クラスを使用して 440Hz を生成したサイン波。どうやら 10kHz サンプリング相当くらいの階段になっていて、周波数を変えるとこの形のまま伸び縮みする感じで、テーブルに手を入れたとしてもあくまで固定の周期波形を出すイメージかな。
出力をバッファリングしつつリアルタイムに波形生成するなら analogWrite で DAC を叩くかぁ。と思ってやってみたのが下図。44100Hz で割り込みをかけつつ analogWrite で DAC を叩いています。
基本的には動いているのだけどなんか妙なスパイクが出る。拡大すると下の図。
analogWrite で DAC を叩く度にヒゲが出る。これは......。
DAC 関連のレジスタの挙動とかを見るに、どうやら analogWrite は呼び出しの度に毎回 DAC パラメータのセットアップ→値の出力→DACモジュールの停止、を行っている模様。
まあ DAC を動かしっぱなしで電力食うよりは analogWrite された瞬間だけ動かすという作戦なのでしょうね。アプリケーションによってはこの方が良いというのはわかるけど、これで音声信号を出力させたくはないな。という事でやっぱり DAC 周りのレジスタを直叩きして DAC を連続動作させつつ生成した波形データを送り込む必要があるようです。
ソースの整理が全然つかないけど、取り合えず 44100Hz 割り込みで 440Hz サイン波出力が出来る事は確認しました。下図。
Posted by g200kg : 2025/04/20 23:20:37