コグノスケ

Raspberry Pi 3のオーディオ その8 - シミュレーションと実測値の差（解決編）

目次: Raspberry Pi

Raspberry Pi 3のAudio Outの最後の謎がわかりました。

• PWMのDuty比100％を維持したときに減衰する速度が異なります。

その6（2021年5月12日の日記参照）にてRaspberry Pi 3の回路図が間違っているのでは？と疑っていましたが、違いました。ケーブルに入っている抵抗のせいでした。

抵抗入りケーブル

今まで測定に使用していたオーディオケーブルにはプラグ内に抵抗が入っています。そもそもなんでこんなの買ったんだろ……？プラグの見た目からはわかりませんので、テスターで各端子間の抵抗を計測した結果は下記のとおりです。

測定結果から想定される回路図です。左がミニジャック側、右がRCAプラグ側です。

想定される抵抗入りケーブルの回路図

再度シミュレーション

この結果を踏まえてシミュレーションすると実測値とほぼ一致しました。

Audio Out回路のシミュレーション結果（125Hz矩形波を入力に設定）ケーブルの抵抗を考慮

Audio Out回路の実測値（黄色Audio Out、水色PWM信号125Hz矩形波）

気づいてみれば何とも初歩的なミスでしたが、ケーブルは0Ωと思い込んで見落としました。他人（RasPiの回路図）を疑う前に自分を疑えという良い教訓ですね〜。

HiFive Unmatched用のSSD購入

目次: RISC-V

買い物メモです。先日（2021年5月28日の日記参照）SiFive HiFive Unmatchedを購入しました。このボードはmicroSDからブートしますが、追加のストレージとしてNVMe SSDが装着できます。

Western DigitalのWDS100T2B0C-ECを購入しました。Amazonで13,000円くらいでした。容量1TB、規格M.2 2280、接続NVMeです。コストパフォーマンス重視のWD Blueシリーズです。

WD BlueシリーズはWD Blackシリーズと比較すると速度で見劣りするものの、そもそもHiFive UnmatchedのCPUはそれほど速くないですしWD Blueで十分でしょう。きっと。

OpenCLのOSS実装poclを調べる その5 - デバイスの初期化

目次: OpenCL

引き続き、独自アクセラレータのテンプレート実装pocl/lib/CL/devices/accelの細かな問題を調べます。次の問題はOpenCLの初期化です。clGetPlatformIDs() から初期化関数pocl_accel_init() に辿り着いたところでabort() が呼ばれクラッシュします。

  |   GENERAL |  accel: accelerator at 0x1000 with 0 builtin kernels
Could not open /dev/mem

テンプレート実装の意図としては /dev/memをopen() してメモリマップされたハードウェアのレジスタを読み書きしたいようです。今回は実際のハードウェア相手ではないので、レジスタの読み書きではなく /dev/memの代わりにバイナリファイルを開いてもらうように書き換えます。

// pocl/lib/CL/devices/accel/accel.cc

cl_int pocl_accel_init(unsigned j, cl_device_id dev, const char *parameters) {

...

  POCL_MSG_PRINT_INFO("accel: accelerator at 0x%zx with %zu builtin kernels\n",
                      D->BaseAddress, D->SupportedKernels.size());

  int mem_fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
  if (mem_fd == -1) {
    POCL_ABORT("Could not open /dev/mem\n");  //★★このabortでクラッシュ
  }

...

ファイル名を書き換えて突破するとデバイスが持っているメモリのサイズを取得し、メモリマップしようとする部分で怒られます。

  |   GENERAL |  accel: accelerator at 0x1000 with 0 builtin kernels
a.out: ../lib/CL/devices/accel/accel.cc:196: void MMAPRegion::Map(size_t, size_t, int): Assertion `Data != MAP_FAILED && "MMAPRegion mapping failed"' failed.

サイズを取得している箇所は下記のとおりです。

// pocl/lib/CL/devices/accel/accel.cc

cl_int pocl_accel_init(unsigned j, cl_device_id dev, const char *parameters) {

...

  uint32_t ctrl_size = D->ControlMemory.Read32(ACCEL_INFO_CTRL_SIZE);
  uint32_t imem_size = D->ControlMemory.Read32(ACCEL_INFO_IMEM_SIZE);
  uint32_t dmem_size = D->ControlMemory.Read32(ACCEL_INFO_DMEM_SIZE);
  uint32_t pmem_size = D->ControlMemory.Read32(ACCEL_INFO_PMEM_SIZE);

  uint32_t max_region =
      std::max(std::max(ctrl_size, imem_size), std::max(dmem_size, pmem_size));

  D->InstructionMemory.Map(D->BaseAddress + max_region, imem_size, mem_fd);

... 

バイナリファイルを書き換えて何か適当な値が読めるようにしてやりすごすか、面倒ならばD->ControlMemory.Write32(ACCEL_INFO_CTRL_SIZE, 0x2000); のように固定値を書いておくと次に進みます。今は実際のデバイスが相手ではないので、とりあえず先に進めて後で考えましょう。