FPGAのハードウェアARRAY_DRIVER_FIFO8to64.vhdにより合成しました。このハードウェア構成は，FPGA内部にFIFOバッファを構築しています。このとき，PC → USB → FT232H → FPGAという経路でのデータを転送し，出力波形がどうなるかを確認をしました。３MHzのオーディオサンプリングクロックに同期して0, 1の反転を繰り返す波形が出力することを期待しています。
設定と条件
- 送信データ
FWriteToFT232H_Test.cppを使用し，8192×2バイトのデータを送信
送信データは，全てのチャンネルが3MHzのオーディオ信号のサンプリングクロック毎に反転するパターンになっている。
case 1: // 全チャンネルが同じ位相で反転を繰り返す信号
for (int i = 0;i < N_CH * N_BYTE; i++) {
data[i] = 0xFF; // 全てのチャンネルのデータの全ビットを１に
data[N_CH * N_BYTE + i] = ~data[i]; // 半周期経過したら反転
}
break;
- FPGAの設定
ハードウェア記述：ARRAY_DRIVER_FIFO8to64.vhd
内蔵FIFOバッファの容量は16kByte
ピン配置は，以下の図のとおり
- 波形の観測
スピーカ駆動信号のチャンネル0のビット0であるdrive[0][0]，FT232Hへのフラグ信号RXFの波形を観測する。
波形の観測にはUSB接続計測モジュールADALM2000とオシロスコープソフトScopyを使用した。
測定
１）CH1:drive[0][0] ，CH2:RXF
観測波形は図のようになりました。これからわかることは
- 出力drive[0][0]の周期は安定している（ようだ）
これは通信過程でのデータ欠落や遅延によるデータ送信間隔のばらつきがFIFOにより吸収されたためと考えられます。ただし，周期が安定しているというのは目視による判断です。観測時間の長さを大きくし，周波数スペクトルを観測する必要がありそうです。 - RXFは，断続的に1，0を繰り返している
RXFは連続して0になっているのではなく，間欠的に1となっています。これは，USBを介するデータ転送が途切れる時間帯があることを示しています。
結論
出力波形のジッタは見られなくなりました。しかし，今回の動作確認で使ったオーディオ信号のデータ量は，8192×2バイトで，これが64ビット・サンプリングクロック周波数3MHzの信号になっている。つまり，時間サンプル数は，
8192×2/64 = 256
であり，時間にしてわずか256/3μs ≒ 85μsにすぎない。
今後は，長時間継続するオーディオ信号を使った動作確認と評価が必要となる。そのためには，テスト信号の発生プログラムを作り直すことになるだろう。
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