xcpu09-front

Zentrale Steuerbaugruppe für NEXUS-Basisgeräte

  • steuert und überwacht das Basisgerät und das Routing
  • kommuniziert mit externem Bedienrechner via Ethernet, RS 232-, RS 422- und/oder USB-Schnittstelle
  • steuert die Synchronisation und Takterzeugung des Systems
  • Abtastraten bis 96 kHz
  • speichert den letzten Systemzustand autark vom Bedienrechner
  • interner Taktgenerator, Ein- und Ausgang für Wordclock
  • Pegelton- und Rauschgenerator
  • ermittelt Pegeldaten für Aussteuerungsmessung
  • Loudness Metering und Spektralanalyse optional
  • Temperaturüberwachung

pdf Datenblatt (125 KB)

xcpu09-fotoDie Bau­gruppe XCPU ist die zentrale Steuer­karte eines NEXUS-Basis­ge­rä­tes und steu­ert das Rou­ting, ein­schließ­lich der Re­dun­danz­ver­bin­dun­gen. Die XCPU über­nimmt außerdem die Sys­tem­ver­wal­tung, Steu­erung und Über­wa­chung aller Bau­grup­pen (inkl. der Netz­teile und Rück­wän­de). Zur Kom­mu­ni­ka­tion mit ex­ter­nen Be­dien­rech­nern, die die gra­fi­sche Ober­flä­che des NEXUS-­Sys­tems für An­wen­der be­reit­stel­len, sind RS 232/­422-­ und USB-­Schnitt­stel­len vor­ge­se­hen. Im Un­ter­schied zur Vor­gän­ger­ver­sion ver­fügt die XCPU 09 auch über eine Ether­net-­Schnitt­stel­le, die eine ver­bes­ser­te Integration in be­steh­en­de Com­pu­ter-­Netz­werke er­mög­licht.
Die USB-Schnitt­stel­le kann nun gleich­zei­tig mit der RS 232/422-Schnittstelle erwendet werden, während bei der Vorgängerversion nur ein al­ter­na­ti­ver Be­trieb mög­lich war. Bis zu drei RS 232/422-Schnittstellen können benutzt wer­den: eine on­board und zwei weitere über die optionale XDEM-­Er­wei­te­rung. Die Ent­schei­dung zwischen RS 232 und RS 422 erfolgt immer durch einen 4-­fach Jumper.
Die XCPU 09 ist mit einem außerordentlich leistungsfähigen Pro­zes­sor be­stückt, der eine vielfach höhere Prozessorleistung als bei der Vor­gän­ger­ver­sion zur Ver­fü­gung stellt. Dadurch kann die Karte zu­sätz­liche Auf­ga­ben über­neh­men, die bisher von externen Pe­ri­phe­rie­ge­rä­ten ge­leis­tet wer­den mussten.
Auf der XCPU 09 wurden zwei wichtige neue Funktionen als op­tionale Mo­du­le implementiert: das Loudness Metering gemäß EBU-R 128 sowie die Spek­tral­a­na­ly­se (ausführliche Informationen siehe entsprechendes Da­ten­blatt).

Synchronisation

Die Baugruppe unterstützt standardisierte Abtastraten, die in­tern ge­ne­riert werden können oder sich extern einspei­sen lassen: 44,1 kHz; 48 kHz; 88,2 kHz und 96 kHz (weitere Ab­tast­raten auf An­frage). Die Syn­chro­ni­sation und Takt­erzeu­gung erfolgt durch eine PLL mit langer Zeit­kons­tante für einen jitterarmen Sys­tem­takt.

Folgende Synchronisationsmodi stehen zur Auswahl:

  • Interne Synchronisation - der generierte Wordclock wird zu­sätz­lich über einen BNC-Steckverbinder ausge­geben und kann als Studio-Masterclock verwendet werden
  • Synchronisation auf den Wordclock-Eingang – die Karte ist hier­für mit einem weiteren Steckverbinder aus­ge­stattet
  • Synchronisation auf einen beliebigen digi­talen Ein­gang oder eine Glasfaser­verbindung
  • Synchronisation auf einen Video-Burst (mit optiona­ler Video­syn­chro­ni­sationskarte XSYNC)

Es können mehrere Synchronquellen konfiguriert werden, auf die im Feh­ler­fall oder bei ausgefallener Quelle automatisch umgeschal­tet wird. Die Umschaltung erfolgt prioritätsge­recht.

Pegeltongenerator

Die XCPU bietet einen präzisen digitalen Pegeltongenerator mit ein­stell­ba­rer Frequenz und einstellbarem Pegel. Darüber hinaus kann Wei­ßes und Rosa Rauschen als Ausgangssignal gewählt werden. Die digi­ta­len Au­dio­daten werden mit einem DSP gerechnet; ein auf der Bau­gruppe in­te­grier­ter D/A-Wandler stellt das Signal zusätzlich im ana­lo­gen For­mat bereit.

Aussteuerungsmessung

Auf der Baugruppe ist eine Spitzenwert-Pegel­messung integriert, um die Daten aller im Basisgerät anliegenden 256 Timeslots mit einem DSP zu er­mitteln und für die Darstellung auf einem PC auf­zu­be­reiten.

Speicher

Die Firmware ist in einem Flash-ROM ab­ge­legt und kann über Service­programme vom PC aus aktualisiert wer­den.
Alle flüchtigen Daten sind in einem batteriegepufferten SRAM ab­ge­legt, damit bei Stromausfall oder Abschaltung der letzte Zu­stand von Ba­sis­ge­rät und System gespeichert bleibt. Es wird eine han­dels­übliche Lithi­um­zelle verwendet, die vom Anwender aus­ge­tauscht werden kann. Das System meldet das notwendige Aus­wech­seln der Batterie.
Die XCPU verfügt weiterhin über einen micro-SD-Kartensockel für zukünftige Erweiterungen.

Karten-ID

Die Basisgeräte werden im NEXUS-Audio­netzwerk über ID-Nummern adres­siert; die Ein­stel­lung erfolgt über Kodierschalter auf der jeweiligen Bau­grup­pe XCPU.

 

Spezifikationen XCPU09

CPU Typ Motorola MCF547x
Taktfrequenz Core: 200 MHz, Bus: 50/100 MHz
Speicher
Arbeitsspeicher 2 Mbyte SRAM, gepuffert und 64 Mbyte SDRAM
Flash 16 Mbit, max. 64 Mbit
micro-SD card max. 32 GByte (z.Z.)
RS-232-Schnittstelle Anschluss Mini DIN 8 pol, galvanisch getrennt
Übertragungsrate typ. 38,4 kBaud, 115,2 kBaud max.
Kabellänge empfohlen max. 10 m
RS-422-Schnittstelle,
optional lieferbar
Steckverbinder D-Sub, 9 Pin, galvanisch getrennt
Übertragungsrate typ. 38,4 kBaud; 115,2 kBaud max
Eingangspegel max. -7 bis 12 V
Widerstand Ein- und Ausgang: 120 Ohm
Kabellänge max. 100 m mit Leitung 110 Ohm, ±20%
USB-Schnittstelle Ausführung entsprechend USB Rev. 1.1, Typ B; Belegung entsprechend Standard, galvanisch getrennt
Übertragungsrate 12 MBit, 38,4 kBaud typ.; 115,2 kBaud max.
Kabellänge max. 5 m mit Leitung 90 Ohm, ±15%, mit aktiver Verlängerung 25 m
Ethernet
Anschluss RJ 45, 10/100 Base-TX, galvanisch getrennt
Übertragungsrate 10/100 Mbit
Kabellänge max. 100 m, Cat-5e
Wordclock-Eingang
Anschluss BNC, galvanisch getrennt
Pegel 1 bis 5 V
Impedanz 75/500 Ohm umschaltbar
Frequenz 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz
geforderte Frequenzstabilität min. < ±150 ppm (typ. ±50 ppm, lt. AES 11, Grade 2)
Wordclock-Ausgang
Anschluss BNC, galvanisch getrennt
Pegel 2,4 V an 75 Ohm
Frequenz 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz
Frequenzstabilität min. ±10 ppm, typ. ±5 ppm (interner Generator)
Abtastfrequenzen
Standardunterstützung 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz
Pegeltongenerator
Frequenzen 20 bis 20.000 Hz, in 1-Hz-Schritten einstellbar, White- und Pink-Noise
Frequenzabweichung < 0,01 Hz
Pegel -34 bis +6 dBu in 1-dBu-Schritten
Pegelabweichung ±0,3 dB bei 1 kHz
Klirrfaktor < 0,1%
Aussteuerungsmessung
Typ: digitale Mehrkanal-Aussteuerungsmessung, Messung der Timeslots des Audiobusses, Auswertung der 14 höherwertigen Audiobits
Kanäle 256
Messart Spitzenwert
Auflösung 0,25 dB
Rücklauf 20 dB/1,5 s

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