Most recent edit on 2006-05-07 22:33:23 by JacobLahr

Additions:

Hardwareaufbau des h-mpeg

Steuerung

Atmel AT90S8515

Das ist das Herzstück von HMpeg. Der AT90S8515 ist ein 8-Bit Mikrocontroller
(µC) mit 8MHz der die gesamten Steuerungsaufgaben übernimmt. Der Trick
besteht darin die von dem µC gebotenen 8kB Programmspeicher richtig zu
nutzen.
Seine Vorteile : schnell und preiswert!
Datenblatt

Quarz 8MHz

Taktet den Atmel
32kB statischer Speicher
Diese 32kB Speicher werden von der Software benutzt um unter anderen 16kB
MPEG-Daten zwischen zu speichern. Zusätzlich wird hier der Inhalt der
aktuellen CD abgelegt.

Programmier Interface

An diesen Stecker wird das Programmier Interface angeschlossen. Es ist das
gleiche wie beim STK200 Board vom Atmel. Es können andere Programmierer
angeschlossen werden. Achtet auf die Pinbelegung !

Audio

MAS 3507D

Dieser Baustein ist der MPEG Decoder. Unterstützt werden MPG 1/2 Layer 2/
3 sowie MPEG 2.5. Der digitale Datenstrom wird über die serielle PIO
Schnittstelle (1MHz) zugeführt. Die Ausgabe der decodierten Daten erfolgt
direkt zum D/A Wandler über I²S. Zusätzlich angebotene Features :

• digitale Höhen und Tiefen Einstellung
• digitale Lautstärke Einstellung
• Abfrage diverser Informationen über die eingebaute I²C Schnittstelle

Datenblatt

Oszilator 14,7456Mhz

Taktet den MAS 3507D. Verwendbar sind auch andere Frequenzen. Der MAS muß
dann aber nach dem Reset neu initialisiert werden. Vorgehensweise siehe
Datenblatt MAS.

CS4330

Der CS4330 ist ein D/A mit 18 Bit Auflösung. Es ist das einzige SMD Bauteil bei
HMpeg. Die Qualität ist nicht berauschend aber ausreichend.
Datenblatt

Der Rest

TL7705

TL7705 ist ein Reset IC. Macht einen vernünftigen Reset und vereinfacht die
Schaltung.

74HC245

Puffert die Ausgabe der unteren 8 Bit.

74HC646

74HC(T)646 ist ein Latch mit Speicher. Zusammen mit dem GAL wird der 8<->16
Bit 'Umsetzer' verwirklicht.

ADM232L (MAX232)

Alt bekannt und heiß geliebt. Der Schnittstellenbaustein für RS232.

GAL 16V8

Der GAL übernimmt folgende Aufgaben :

• Dekodierung von Adressen
• Steuerung des 74HC646 zur 8<->16 Bit Umsetzung
• Steuerung des LCD Displays
• Teile der Ansteuerung vom IDE Bus

Schnittstellen

IDE

Die IDE Schnittstelle ermöglicht den Anschluß von CD oder HD Laufwerken.

LCD Display

Hier wird das LCD Display angeschlossen. Von der Software wird der HD44780
Kontroller von Hitachi unterstützt der auch in den meisten LCD Displays
verwendet wird.

RS232

Die serielle RS232 Schnittstelle ermöglicht den Anschluß an den PC oder einen
anderen µC.

Pin Leiste

Hier liegen die freien Ausgänge des Kontrollers.

Audio Ausgang

Deletions:

Hardwareaufbau des h-mpeg

Steuerung

Atmel AT90S8515

Das ist das Herzstück von HMpeg. Der AT90S8515 ist ein 8-Bit Mikrocontroller
(µC) mit 8MHz der die gesamten Steuerungsaufgaben übernimmt. Der Trick
besteht darin die von dem µC gebotenen 8kB Programmspeicher richtig zu
nutzen.
Seine Vorteile : schnell und preiswert!
Datenblatt

Quarz 8MHz

Taktet den Atmel
32kB statischer Speicher
Diese 32kB Speicher werden von der Software benutzt um unter anderen 16kB
MPEG-Daten zwischen zu speichern. Zusätzlich wird hier der Inhalt der
aktuellen CD abgelegt.

Programmier Interface

An diesen Stecker wird das Programmier Interface angeschlossen. Es ist das
gleiche wie beim STK200 Board vom Atmel. Es können andere Programmierer
angeschlossen werden. Achtet auf die Pinbelegung !

Audio

MAS 3507D

Dieser Baustein ist der MPEG Decoder. Unterstützt werden MPG 1/2 Layer 2/
3 sowie MPEG 2.5. Der digitale Datenstrom wird über die serielle PIO
Schnittstelle (1MHz) zugeführt. Die Ausgabe der decodierten Daten erfolgt
direkt zum D/A Wandler über I²S. Zusätzlich angebotene Features :

• digitale Höhen und Tiefen Einstellung
• digitale Lautstärke Einstellung
• Abfrage diverser Informationen über die eingebaute I²C Schnittstelle

Datenblatt

Oszilator 14,7456Mhz

Taktet den MAS 3507D. Verwendbar sind auch andere Frequenzen. Der MAS muß
dann aber nach dem Reset neu initialisiert werden. Vorgehensweise siehe
Datenblatt MAS.

CS4330

Der CS4330 ist ein D/A mit 18 Bit Auflösung. Es ist das einzige SMD Bauteil bei
HMpeg. Die Qualität ist nicht berauschend aber ausreichend.
Datenblatt

Der Rest

TL7705

TL7705 ist ein Reset IC. Macht einen vernünftigen Reset und vereinfacht die
Schaltung.

74HC245

Puffert die Ausgabe der unteren 8 Bit.

74HC646

74HC(T)646 ist ein Latch mit Speicher. Zusammen mit dem GAL wird der 8<->16
Bit 'Umsetzer' verwirklicht.

ADM232L (MAX232)

Alt bekannt und heiß geliebt. Der Schnittstellenbaustein für RS232.

GAL 16V8

Der GAL übernimmt folgende Aufgaben :

• Dekodierung von Adressen
• Steuerung des 74HC646 zur 8<->16 Bit Umsetzung
• Steuerung des LCD Displays
• Teile der Ansteuerung vom IDE Bus

Schnittstellen

IDE

Die IDE Schnittstelle ermöglicht den Anschluß von CD oder HD Laufwerken.

LCD Display

Hier wird das LCD Display angeschlossen. Von der Software wird der HD44780
Kontroller von Hitachi unterstützt der auch in den meisten LCD Displays
verwendet wird.

RS232

Die serielle RS232 Schnittstelle ermöglicht den Anschluß an den PC oder einen
anderen µC.

Pin Leiste

Hier liegen die freien Ausgänge des Kontrollers.

Audio Ausgang

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Edited on 2006-01-31 14:18:34 by JacobLahr

Additions:

Hardwareaufbau des h-mpeg

Steuerung

Atmel AT90S8515

Das ist das Herzstück von HMpeg. Der AT90S8515 ist ein 8-Bit Mikrocontroller
(µC) mit 8MHz der die gesamten Steuerungsaufgaben übernimmt. Der Trick
besteht darin die von dem µC gebotenen 8kB Programmspeicher richtig zu
nutzen.
Seine Vorteile : schnell und preiswert!
Datenblatt

Quarz 8MHz

Taktet den Atmel
32kB statischer Speicher
Diese 32kB Speicher werden von der Software benutzt um unter anderen 16kB
MPEG-Daten zwischen zu speichern. Zusätzlich wird hier der Inhalt der
aktuellen CD abgelegt.

Programmier Interface

An diesen Stecker wird das Programmier Interface angeschlossen. Es ist das
gleiche wie beim STK200 Board vom Atmel. Es können andere Programmierer
angeschlossen werden. Achtet auf die Pinbelegung !

Audio

MAS 3507D

Dieser Baustein ist der MPEG Decoder. Unterstützt werden MPG 1/2 Layer 2/
3 sowie MPEG 2.5. Der digitale Datenstrom wird über die serielle PIO
Schnittstelle (1MHz) zugeführt. Die Ausgabe der decodierten Daten erfolgt
direkt zum D/A Wandler über I²S. Zusätzlich angebotene Features :

• digitale Höhen und Tiefen Einstellung
• digitale Lautstärke Einstellung
• Abfrage diverser Informationen über die eingebaute I²C Schnittstelle

Datenblatt

Oszilator 14,7456Mhz

Taktet den MAS 3507D. Verwendbar sind auch andere Frequenzen. Der MAS muß
dann aber nach dem Reset neu initialisiert werden. Vorgehensweise siehe
Datenblatt MAS.

CS4330

Der CS4330 ist ein D/A mit 18 Bit Auflösung. Es ist das einzige SMD Bauteil bei
HMpeg. Die Qualität ist nicht berauschend aber ausreichend.
Datenblatt

Der Rest

TL7705

TL7705 ist ein Reset IC. Macht einen vernünftigen Reset und vereinfacht die
Schaltung.

74HC245

Puffert die Ausgabe der unteren 8 Bit.

74HC646

74HC(T)646 ist ein Latch mit Speicher. Zusammen mit dem GAL wird der 8<->16
Bit 'Umsetzer' verwirklicht.

ADM232L (MAX232)

Alt bekannt und heiß geliebt. Der Schnittstellenbaustein für RS232.

GAL 16V8

Der GAL übernimmt folgende Aufgaben :

• Dekodierung von Adressen
• Steuerung des 74HC646 zur 8<->16 Bit Umsetzung
• Steuerung des LCD Displays
• Teile der Ansteuerung vom IDE Bus

Schnittstellen

IDE

Die IDE Schnittstelle ermöglicht den Anschluß von CD oder HD Laufwerken.

LCD Display

Hier wird das LCD Display angeschlossen. Von der Software wird der HD44780
Kontroller von Hitachi unterstützt der auch in den meisten LCD Displays
verwendet wird.

RS232

Die serielle RS232 Schnittstelle ermöglicht den Anschluß an den PC oder einen
anderen µC.

Pin Leiste

Hier liegen die freien Ausgänge des Kontrollers.

Audio Ausgang

Das ist der ungemein nützliche Audioausgang...

Deletions:

Antworten auf Hardwarefragen und Fragen die den Aufbau betreffen

1.1 Welche Versionen der Hardware gibt es?

Es gibt insgesamt drei Versionen der Hardware. Erst mal die normale Version die das H-MPEG Team entwickelt hat. Darauf sind alle Bauteile bis auf den DA-Wandler in normaler bedrahteter Bauweise ausgeführt. Die SMD-Version von Matthias Weißer setzt größtenteils auf SMD-Technik. (siehe 1.3) Das ews-Team [4] hat dann noch eine Version erstellt die einseitig mit sehr wenigen Drahtbrücken auskommt. Allerdings steigt damit natürlich die Platinengröße.

1.2 Wo bekomme ich die Bauteile?

Sämtliche Bauteile sind über die Firmen Reichelt ([8]) Segor ([9]) und Conrad ([10]) zu beziehen. Komplette Bestelllisten für die normale und die SMD-Version sind unter [1] unter Board erhältlich.

1.3 Was bedeutet SMD?

SMD bedeutet Surface Mounted Device auf deutsch etwa Oberflächen Montiertes Bauteil. D.h. SMD Bauteile werden auf der Oberfläche der Platine gelötet. Einen halbwegs guten Eindruck erhält man unter [3] /MP3-Player wenn man sich die bestückte Platine des SMD H-MPEG anschaut.

1.4 Warum ist die SMD-Version billiger?

Die SMD-Version ist billiger weil der MP3-Dekoderchip MAS3507D im PLCC Gehäuse (die normale Version) 99DM kostet der in der SMD-Version eingesetzte im sogenannten PQFP-Gehäuse aber nur 65DM. Bei allen anderen Bauteilen unterscheiden sich die Preise kaum.

1.5 Ich habe noch nie gelötet ist die SMD-Version etwas für mich?

Schwer zu sagen. Es gibt Leute die können so was sehr schnell lernen aber manche lernen es nie. Aber die normale Version ist sicher für ungeübte Löter mit eher schlechter Lötstation besser geeignet. Nennt ihr aber eine schöne Wellerstation euer eigen und habt auch schon mal gelötet ist die SMD-Version eigentlich kein Problem.

1.6 Worin bestehen die Unterschiede zwischen SMD und normaler Version?

Die SMD-Version verzichtet auf den 5V Regler auf der Platine. D.h. Ihr müsst mit 5V geregelt die Platine versorgen. Es fehlt ebenso das Poti das beim original H-MPEG mit drauf ist. Da aber fast jedes Display hier andere Spannungen braucht ist das Poti eh nur begrenzt einsetzbar.

1.7 Mein Diplay geht nicht! Was kann ich tun?

Erst mal benötigt das Display eine Kontrastspannung. Bei der SMD-Version muss diese extern herbeigeführt werden. Die Kontrastspannung muss meist um ca. -2.5V liegen. Es empfiehlt sich einen Spannungsinverter mit einem ICL 7660 aufzubauen und ihn so zu beschalten wie es unter [3] zu sehen ist. Beim Anlegen der +5V sollte die Kontrastspannung so eingestellt werden das eine Zeile des Displays schwarz wird. Dann ist der Kontrast richtig. Ist nach dem Einschalten des H-MPEG dann immer noch nichts auf dem Display zu sehen solltet ihr sicherstellen das das Display als Kontroller einen HD44780 verwendet. Ansonsten ist ein Einsatz mit dem H-MPEG nicht möglich. Wenn auch das passt kann es sein das das Kabel zu lang ist. 30cm sollten in keinem Fall überschritten werden. Es gilt: Umso kürzer desto besser. Wenn es immer noch nicht geht dann ist es entweder kaputt (unwahrscheinlich) oder es reagiert einfach nicht da die Eneableimpulse vom H-MPEG einfach zu kurz sind.

1.8 Was für Kondensatoren braucht der MAX232?

Kommt auf die verwendete Version an. Ein MAX232A braucht z.B. 100nF wogegen der MAX232 mindestens 1µF braucht. Ein Blick ins Datenblatt des betreffenden IC's lohnt immer.

1.9 Steckerbelegungen?

Alle Steckerbelegungen sind im Schaltplan zum H-MPEG bzw. SMD H-MPEG ersichtlich. Die *.sch Dateien in den ZIP-Files könnt ihr euch mit der Freewareversion des Layoutprogramms Eagle anschauen. Erhältlich unter [7]. Zur SMD-Version gibt es auch Informationen auf [3].

1.10 Welche Spannung bzw. wie viel Strom braucht der HMPEG?

Die normale Version braucht mindestens 7V= was dann aber auch schon knapp ist. 8V= sollten es schon sein. Die SMD-Version braucht 5V geregelt. Strom sind's dann ca. 150mA + Display-Beleuchtung. Je nach Helligkeit und Displayfläche von 50mA bis 500mA.

1.11 Welche Ströme braucht ein CD-LW bzw. eine HD?

12V 5V
CD-LW anlaufen 1-1,5A 0,5A
CD-LW Normalbetrieb 700mA 0,5A
3,5" HD anlaufen 0,8-1,5A 0,5A
3,5" HD Normalbetrieb 700mA 0,5A
2,5" HD anlaufen - 1-1,5A
2,5" HD Normalbetrieb - 0,5A-1A
(alle Werte sind nur Richtwerte)

1.12 Wie können die Ausgaben der Debug-Soft auf den PC gebracht werden?

Dazu muß ein Kabel vom HMPEG zur seriellen Schnittstelle des PC gebastelt werden. Die ganze Sache gestaltet sich recht einfach. Am PC wird jetzt mal ein 9pol SUB-D Stecker vermutet (25pol ist heute eher selten)
HMPEG PC(9pol SUB-D)
JP4.1(TxD)
>Pin2(RxD)
JP4.2(GND)<-->Pin5(GND)
JP4.3(RxD)<
Pin3(TxD)
Anschließend ein Terminalprogramm (z.B. Hyper Terminal) starten und eine Direktverbindung mit der betreffenden COM-Schnittstelle herstellen. Daten für die Verbindung:
Baudrate: 38400
Datenbit: 8
Stopbit: 1
Parität: keine

1.13 Welche Bauteile müssen (wie?) programmiert werden?

1. AT90S8515
Der Controller des HMPEG muß mit dem File das der Compiler erzeugt (siehe 2.3) programmiert werden. Dazu kann ein einfaches Kabel verwendet werden. Der genaue Programmiervorgang kann auf [5] nachgelesen werden. 2. GAL16V8
Dieser muß einmal programmiert werden. Dazu kann entweder der Minimum Galblast (siehe [2]) verwendet werden. Das File mit dem der GAL programmiert werden muß findet ihr auf [1] im Downloadbeerreich. Das zu programmierende File ist abhängig davon ob ihr einen 74HCT646 oder einen 74HCT652 verwendet.

---

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Antworten auf Hardwarefragen und Fragen die den Aufbau betreffen

1.1 Welche Versionen der Hardware gibt es?

Es gibt insgesamt drei Versionen der Hardware. Erst mal die normale Version die das H-MPEG Team entwickelt hat. Darauf sind alle Bauteile bis auf den DA-Wandler in normaler bedrahteter Bauweise ausgeführt. Die SMD-Version von Matthias Weißer setzt größtenteils auf SMD-Technik. (siehe 1.3) Das ews-Team [4] hat dann noch eine Version erstellt die einseitig mit sehr wenigen Drahtbrücken auskommt. Allerdings steigt damit natürlich die Platinengröße.

1.2 Wo bekomme ich die Bauteile?

Sämtliche Bauteile sind über die Firmen Reichelt ([8]) Segor ([9]) und Conrad ([10]) zu beziehen. Komplette Bestelllisten für die normale und die SMD-Version sind unter [1] unter Board erhältlich.

1.3 Was bedeutet SMD?

SMD bedeutet Surface Mounted Device auf deutsch etwa Oberflächen Montiertes Bauteil. D.h. SMD Bauteile werden auf der Oberfläche der Platine gelötet. Einen halbwegs guten Eindruck erhält man unter [3] /MP3-Player wenn man sich die bestückte Platine des SMD H-MPEG anschaut.

1.4 Warum ist die SMD-Version billiger?

Die SMD-Version ist billiger weil der MP3-Dekoderchip MAS3507D im PLCC Gehäuse (die normale Version) 99DM kostet der in der SMD-Version eingesetzte im sogenannten PQFP-Gehäuse aber nur 65DM. Bei allen anderen Bauteilen unterscheiden sich die Preise kaum.

1.5 Ich habe noch nie gelötet ist die SMD-Version etwas für mich?

Schwer zu sagen. Es gibt Leute die können so was sehr schnell lernen aber manche lernen es nie. Aber die normale Version ist sicher für ungeübte Löter mit eher schlechter Lötstation besser geeignet. Nennt ihr aber eine schöne Wellerstation euer eigen und habt auch schon mal gelötet ist die SMD-Version eigentlich kein Problem.

1.6 Worin bestehen die Unterschiede zwischen SMD und normaler Version?

Die SMD-Version verzichtet auf den 5V Regler auf der Platine. D.h. Ihr müsst mit 5V geregelt die Platine versorgen. Es fehlt ebenso das Poti das beim original H-MPEG mit drauf ist. Da aber fast jedes Display hier andere Spannungen braucht ist das Poti eh nur begrenzt einsetzbar.

1.7 Mein Diplay geht nicht! Was kann ich tun?

Erst mal benötigt das Display eine Kontrastspannung. Bei der SMD-Version muss diese extern herbeigeführt werden. Die Kontrastspannung muss meist um ca. -2.5V liegen. Es empfiehlt sich einen Spannungsinverter mit einem ICL 7660 aufzubauen und ihn so zu beschalten wie es unter [3] zu sehen ist. Beim Anlegen der +5V sollte die Kontrastspannung so eingestellt werden das eine Zeile des Displays schwarz wird. Dann ist der Kontrast richtig. Ist nach dem Einschalten des H-MPEG dann immer noch nichts auf dem Display zu sehen solltet ihr sicherstellen das das Display als Kontroller einen HD44780 verwendet. Ansonsten ist ein Einsatz mit dem H-MPEG nicht möglich. Wenn auch das passt kann es sein das das Kabel zu lang ist. 30cm sollten in keinem Fall überschritten werden. Es gilt: Umso kürzer desto besser. Wenn es immer noch nicht geht dann ist es entweder kaputt (unwahrscheinlich) oder es reagiert einfach nicht da die Eneableimpulse vom H-MPEG einfach zu kurz sind.

1.8 Was für Kondensatoren braucht der MAX232?

Kommt auf die verwendete Version an. Ein MAX232A braucht z.B. 100nF wogegen der MAX232 mindestens 1µF braucht. Ein Blick ins Datenblatt des betreffenden IC's lohnt immer.

1.9 Steckerbelegungen?

Alle Steckerbelegungen sind im Schaltplan zum H-MPEG bzw. SMD H-MPEG ersichtlich. Die *.sch Dateien in den ZIP-Files könnt ihr euch mit der Freewareversion des Layoutprogramms Eagle anschauen. Erhältlich unter [7]. Zur SMD-Version gibt es auch Informationen auf [3].

1.10 Welche Spannung bzw. wie viel Strom braucht der HMPEG?

Die normale Version braucht mindestens 7V= was dann aber auch schon knapp ist. 8V= sollten es schon sein. Die SMD-Version braucht 5V geregelt. Strom sind's dann ca. 150mA + Display-Beleuchtung. Je nach Helligkeit und Displayfläche von 50mA bis 500mA.

1.11 Welche Ströme braucht ein CD-LW bzw. eine HD?

12V 5V
CD-LW anlaufen 1-1,5A 0,5A
CD-LW Normalbetrieb 700mA 0,5A
3,5" HD anlaufen 0,8-1,5A 0,5A
3,5" HD Normalbetrieb 700mA 0,5A
2,5" HD anlaufen - 1-1,5A
2,5" HD Normalbetrieb - 0,5A-1A
(alle Werte sind nur Richtwerte)

1.12 Wie können die Ausgaben der Debug-Soft auf den PC gebracht werden?

Dazu muß ein Kabel vom HMPEG zur seriellen Schnittstelle des PC gebastelt werden. Die ganze Sache gestaltet sich recht einfach. Am PC wird jetzt mal ein 9pol SUB-D Stecker vermutet (25pol ist heute eher selten)
HMPEG PC(9pol SUB-D)
JP4.1(TxD)
>Pin2(RxD)
JP4.2(GND)<-->Pin5(GND)
JP4.3(RxD)<
Pin3(TxD)
Anschließend ein Terminalprogramm (z.B. Hyper Terminal) starten und eine Direktverbindung mit der betreffenden COM-Schnittstelle herstellen. Daten für die Verbindung:
Baudrate: 38400
Datenbit: 8
Stopbit: 1
Parität: keine

1.13 Welche Bauteile müssen (wie?) programmiert werden?

1. AT90S8515
Der Controller des HMPEG muß mit dem File das der Compiler erzeugt (siehe 2.3) programmiert werden. Dazu kann ein einfaches Kabel verwendet werden. Der genaue Programmiervorgang kann auf [5] nachgelesen werden. 2. GAL16V8
Dieser muß einmal programmiert werden. Dazu kann entweder der Minimum Galblast (siehe [2]) verwendet werden. Das File mit dem der GAL programmiert werden muß findet ihr auf [1] im Downloadbeerreich. Das zu programmierende File ist abhängig davon ob ihr einen 74HCT646 oder einen 74HCT652 verwendet.