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MSP430を使ったUSB-MIDI パラレル変換器 自己紹介 車、バイク好き 電子、機械工作好き 4C-1742 です。

MSP430を使ったUSB-MIDI パラレル変換器jun-machinery.ddo.jp/accuracy/computer/asbs/MSP430_6.pdf · これから紹介するものは何? 2016年に1982~4 年頃に作った古いシンセを

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Page 1: MSP430を使ったUSB-MIDI パラレル変換器jun-machinery.ddo.jp/accuracy/computer/asbs/MSP430_6.pdf · これから紹介するものは何? 2016年に1982~4 年頃に作った古いシンセを

MSP430を使ったUSB-MIDIパラレル変換器

● 自己紹介

車、バイク好き電子、機械工作好きの4C-1742です。

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これから紹介するものは何?

● 2016年に1982~4年頃に作った古いシンセをTK80と再稼動させました。

● 当時はMIDIが一般的になる前で、パラレルバスで制御していました。

● TI社のMSP4305529LPを使ったUSB-MIDIをパラレルに変換する変換器です。

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何のために?どこに接続するの?

● 84年にVCOを廃止してDCOに変更しました。DCOはパラレルバス接続のため、市販のCV/ゲート変換器は使えません。

● TK80はいつ動かなくなってもおかしくないご老体です。TK80が動かなくなってもPCで動かせたら良いですよね?

● TK80の代わりをさせるためにはMC80+の手前に接続します。

● ソフトを標準のUSB-MIDIに対応させればDominoや世界樹がそのまま使えます。

TK80/ BS

8’ーFDD

MC80+

データ8ビットアドレス4ビット

バス

SYSTEM7000

DCOVCOVCFVCAEG

MSP430パラレル変換

PCWin7

USB-MIDI

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前置き1DCOの概観

● 14526(PFD)を使ってトップオクターブを生成(デバイダが8ビットなのでエラーが大きい)

● 4046(PLL)で64てい倍

● バイナリカウンタで約9オクターブを生成

● 64個の波形ROMをDACへ出力

● データは8ビット、64長

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前置き2MC80+の概観

● TK80の8255パラレルバスからCVとゲートを生成

● CVは接続先が無いのでVCFに接続(キー・フォロー)

● テンポ用VCO内蔵

● 10ステップシーケンサでテンポ制御

● LEDでCVとゲートをバイナリでデータ表示

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前置き3SYSTEM7000

● 8chアナログ/デジタル混在シンセ(サイズ:910x910mm)

● VCA(出所不明)

● VCF(ウエーブキット)

● VCOは無くて代わりにディレイド・モジュレータ( MFOS:2017年作製)

● EG(エフェクタ自作&操作術’81)

● DCO(オリジナル)

VCAx8

VCFx8

DL-MOD x8

D C O x8

EGx8

TK-80/BS

MC-80+

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CPUボードMSP430F5529 LaunchPad

● TI社の非ARMのRISCの16ビットCPU

● ROM:128Kバイト

● RAM:8Kバイト

● USBデバイスコントローラ搭載(ただし、開発環境にUSB-MIDIのプロファイル無し)

● 開発環境:CCS(フリー)

● オンボードのUSBデバッグIF

● 内蔵IOのサンプルコードが豊富

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ハードウェア1LCD

● MSP430のGPOでパラレルIFのLCDを制御

● 128x64ドットのグラフィックタイプ

● ネットのフリーフォントを修正して使用

● ユーザインターフェース用の表示

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ハードウェア2ベースボード

● MC80バス切り替え回路

● 3V-5Vレベル変換

● ベロシティ用の8chADC

● ユニバーサル基板とICソケット、ジュンフロン線で手配線

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ハードウェア3パネル

● QCAD(2D-CAD)でレタリングと穴位置を実寸でデザイン

● フォントはベクタフォントを使用

● DXFファイルで出力

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ハードウェア4パネルのレタリング

● HeeksCNC(3DーCAD)でDXFをGコードに変換

● レーザ加工器でレタリング部を刻印

● レタリング部は表面のつや消し黒の塗装が無くなり、地のアルミが露出

● 穴あけ部はケガキ線、ドリルはセンタを刻印

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ハード完成~周辺IOの種類

● ユーザIFスイッチ:4ビットLED:2個LCD:メニュー キー・シフト チューニング LCD輝度など

● MC80バス入力

● MC80バス出力

● ベロシティ用8chDAC出力

LCDスイッチ、LED

MC80バス出力、入力、ベロシティ出力

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USB-パラレル変換器BGMの環境 <録音済み曲再生>

PC MSP430USB-MIDIパラレル変換

SYSTEM7000

MC80パラレルバス

USB

トーンホイール似ROMテーブル

SMFー>Domino

ミキサ

FPGA-DDS64倍トーンジェネレータ

USBMC80+

DCOクロック

MIDI

<曲目>J.S.BACH ・BWV639 DDS 2:10秒

ウイリアム・クロフト ・グラウンド 旧DCO 2:08秒

DL-MODLFO

Audacityー>MP3

SP808

サンプラ / エフェクタ

9ch10ch

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ソフトウェア1USB

● 43oh(MSP430のフォーラム)に” How to set up MIDI over USB” という投稿があり、USB-MIDIとして認識させるための、ディスクプリタの設定方法の議論があり、ほぼWEBページにディスクプリタが掲載

● MMA(マイクロソフトメッセージアナライザ)を使用してUSB列挙の過程がキャプチャ可能

● 正しいディスクプリタの設定->PCは標準のMIDIデバイスとして認識               (デバイスマネージャ/サウンドデバイス)

● Dominoで演奏するとPCからはバルク転送

● MSP430のCDC用APIを使って4バイト単位で受信処理

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ソフトウェア2-1マスタ:PC

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ソフトウェア2-2MC80バス出力

● TK80の出力するバスをロジアナで解析し、似せて出力

● MC80+のCVはS/Hで保持しているので、リフレッシュ動作も出力

● USB側で 1トラックに和音があれば、空いているチャンネルを探して出力

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ソフトウェア3-1マスタ:TK80

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ソフトウェア3-2MC80バス入力

GPIでバスをポーリング各チャンネルのノートとゲート情報を入力

ゲート出力のタイムアウト検出

ノートとゲート情報からUARTへMIDIデータの出力

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ソフトウェア4マスタ:外部MIDI

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ベロシティ制御1VCA-EG

● SYSTEM7000のEGは<エフェクタ自作&操作術’81>の電圧制御EGを採用

● 図の 3 つの赤枠の+15Vの代わりに、任意の電圧にすると、EGの出力振幅を制御可能

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ベロシティ制御2VCA-EG出力

● 上記制御入力にボリュームを接続して動作確認

● VCAのCVに入力すれば、ベロシティ制御が可能

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USB-パラレル変換器ブースのデモ環境

PC MSP430USB-MIDIパラレル変換

2chHLSFPGAシンセ

SD-90(エフェクタミキサ

MC80パラレルバス

MIDI

スピーカヘッドフォン

1ch、2ch

SMFー>Domino

9ch、10ch

設定ボリューム

USB