第3部 ダウンロード・データあります 特集 本格デビュー! ハイレゾ Linux オーディオ 製品レベルで作りたい人向け! 3M バイト オープンソース・ 第 13 章 RAM 内蔵 RZ マイコンならワンチップで! ライブラリでサッ リアルタイムOS で音切れなし ハイレゾ FLAC 再生に挑戦! 秋澤 泰孝，境 章仁 表 1 Cortex-A9 搭載 RZ マイコンとリアルタイム OS を組み合わせると音切れのないハイレゾ FLAC オーディオ再生を行える 項 目 動作周波数 代表的な CPU コア （チップ型名） ワンチップ・マイコン 組み込みプロセッサ 〜 50MHz 〜 100MHz 〜 200MHz 〜 400MHz 〜 1GHz RL78 （RL78/F12） RX （RX610） SH-2A （SH726B） Cortex-A9 （RZ/A1L） Cortex-A8/A9/ A15 など FPU なし OS あり OS レス リアルタイム OS 汎用 OS 自作モニタなど μITRON μITRON RTX Linux - 2.5 μs 1.1 μs 1.156 μs 数 ms オーダ 価格 安価 安価 お手頃 お手頃 お手頃〜高価 メモリ拡張性 苦手 苦手 数十 M バイト 数百 M バイト 数 G バイト 約 500mA A15 なら 1000mA 以上 代表例 タスク切り替え時間 およその消費電力 パッケージ（面積）の例 ピン数の例 （ファイルの扱い） 8mA 100mA QFP QFP QFP QFP BGA （7mm × 7mm） （13mm × 13mm） （20mm × 20mm） （28mm × 28mm） （25mm × 25mm） 64 144 144 208 400 以上 × △ △ △ ◎ 再生困難 制限付きなら可能 Linux は，ファイル・システムやネットワーク通信 機能だけでなく，各種圧縮 / 伸長機能も備えており， 音楽ファイルの取り扱いが非常に便利です．反面，リ アルタイム性がないため，1GHz レベルの十分に高速 な Linux ボードが出てきているとはいえ，音切れを起 こさないようにおそるおそる音楽再生しないといけま せん．Linux のために大容量メモリや高性能 CPU が 必要なため，大げさな回路が必要ですし消費電力も大 きくなりがちです（表 1）． ここで紹介する Cortex-A9 搭載 RZ/A1L（ルネサス エレクトロニクス）は，3M バイトの SRAM を内蔵し ています．ほぼワンチップで 96kHz/24 ビットていど のハイレゾ音楽再生を行える性能があり，リアルタイ ム OS と組み合わせれば，Linux のように音切れを心 配しないで済むように使うことが可能です． 本稿では，1 万円ていどで入手できるボード CEVRZ/A1L（コンピューテックス）注 1 と ARM 純正リアル タイム OS RTX，オープンソース・ライブラリを使っ て，ハイレゾ対応音楽ファイル・フォーマットの一つ である FLAC（Free Losless Audio Cordec）ファイル 98 115mA ハイレゾ FLAC 再生 できて音切れも大丈夫 音切れの不安はある の 96kHz/24 ビット / ステレオ音切れなし再生に挑戦 してみます（写真 1） ． ハードウェア 本稿で使用するハードウェア構成を図 1 に，対応で きるオーディオ・フォーマットを表 2 に示します． FLAC 音楽ファイルを USB メモリから読み込んで， USB- オーディオ変換アダプタに出力します．使用す る RZ マ イ コ ン・ ボ ー ド CEV-RZ/A1L（ コ ン ピ ュ ー テックス）のUSBポートは1ポートしかないため，USB ハブを使用します． 図 2 に示すように，RZ/A1L は 3M バイトの SRAM やサンプリング周波数変換回路 SCUX，USB 通信回 路などを備えており，ほぼワンチップで済みます． FLAC ファイルの再生制御はまず，RZ マイコン・ ボードに搭載されている USB- シリアル（RS-232-C 互 換）変換 IC を利用して，PC からシリアル通信で行い ます．自動再生機能も追加してみます． 注 1：CEV-RZ/A1L ボードは，提供元：コンピューテックス，CQ 出版社，マルツパー ツ館などで販売している．基板や関連記事の情報は本誌ウェブ・サイト「ルネサス ARMコンピュータ RZボードの部屋」 （http://www.kumikomi.net/inter face/contents/rene_arm.php）参照 2014 年 9 月号
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