O_C T4.1 - Ornament and Crime with Teensy 4.1
查看 SynthDad 的 What's New and Improved video 以了解 O_C T4.1 的功能演示。
本仓库面向希望扩展此 开源设计的 DIY 制作者和工程师。 对于可直接购买的产品，请向下滚动至 Commercial Products下方。
在将 Ornament and Crime 代码移植到 Teensy 4 上运行时，一个问题不断浮现：“600 MHz 的处理器能让我做什么”。事实证明，额外的内存使得 Phazerville 固件 能够支持在单个镜像中包含所有 applet。但是， 为 Teensy 3.2 设计的原始硬件限制了 Teensy 4.0 的功能。 需要在显示屏和 DAC 芯片之间共享单个 SPI 端口的带宽，这是主要的限制。
O_C T4.1 的诞生旨在让 Phazerville 固件能够充分利用 Teensy 4.1。 控制电压 (CV) 输入和输出已加倍至 8 个信号。 增加了一颗 ADC 芯片，以提供更高质量的 CV 输入，摆脱 CPU 片上数字噪声的干扰。 最重要的是，三个完全独立的 SPI 端口 分别用于显示屏、CV 输入和 CV 输出。 从技术上讲，CV 输入 SPI 是 "FlexIO"，它增加了对模拟多路复用器芯片的控制。 所有 3 个端口 都具有完全独立的带宽。
音频输入和输出也已添加，使用 I2S（数字音频）端口的完全独立带宽。 用于 MIDI 的串口、480 Mbit/sec USB 主机 以及用于未来扩展的 I2C 也可在专为 扩展模块设计的连接器上使用。
可以以 PSRAM 芯片的形式为 Teensy 4.1 添加额外内存， 提供对音频效果有用的额外内存，以及用于非易失性 存储的 SD 卡。 与其他所有组件一样，这些都具有完全独立的带宽。 Teensy 4.1 拥有所有组件的最优访问权限。 Phazerville 利用 针对所有这些外设优化的驱动程序，采用直接内存访问 (DMA)。 O_C T4.1 确实经过优化，让 Ornament and Crime 能够最大程度地利用 强大的 Teensy 4.1 处理器！
Attribution ShareAlike
非常感谢并致谢 mxmxmx，他在多年前 Teensy 3.2 刚问世时设计了最初的 Ornament and Crime 模块。
2023 年，mxmxmx 豁免了 O_C T4.1 的非商业许可条款，因此开源许可证现为 CC BY-SA 4.0。Paul Stoffregen 并不在意署名，但任何 O_C T4.1 Ornament and Crime 产品都应给予 mxmxmx 适当的署名。
如果您看到商业销售的 O_C T4.1 连一个微小的署名脚注都没有，请向供应商发送温和且礼貌的提醒，说明必须对 mxmxmx 进行署名。
Rev 3 问题：
显示屏的焊盘（7 个引脚）应向上提升约 1mm，朝向电路板的上边缘。为了使显示屏适配，通常需要将 7 个排针引脚略微弯曲。
3 名测试者的 Teensy I/O 引脚受损，主要是编码器和按钮。如果您组装 Rev 3，请在 Teensy 和 CPU 板之间使用插座。
音频输入在 1 个通道上削波会扭曲其他通道的输入 - 待办：记录需要更改的电阻以调整放大器增益
控制板应为外部触发排针/导线留出更多空间
变更
得益于 Beau Seidon 最近的工作，文件现已完全转换为 KiCad 格式，以便更轻松地编辑以创建您自己的设计。添加了二极管 D6 以在异常电源启动期间保护 U17。Gerber 文件 o_c_3_analog_new_jlc.zip 和 o_c_3_cpu_new_jlc.zip 已构建并测试，因此您可以直接从已知良好的文件进行构建。或者，您可以使用 KiCad 文件制作您自己的设计。
电容 C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12 对于较新的 Phazerville 固件来说是不需要的。
MIDI
Teensy 电压与 USB 主机
O_C T4.1 rev3 使用开关电源将 +12V 模块化电源降压至 4.25V 以运行 Teensy 4.1。 选择此电压是为了降低 对 +12V 模块化电源轨的负载。
然而，在使用 USB 主机时，Teensy 4.1 会向您的 USB 设备提供约 4.1 伏的电压。 这低于 USB 2.0 规范要求的 4.4V， 但大多数使用线性或降压开关稳压器降至 3.3V 的低功耗 USB 设备通常可以正常工作。
如果您需要完整的 5 伏 USB 主机电源输出，您有 2 种选择。
最佳选择是有源 USB 集线器，它还能让您 连接多个 USB 设备！ 如果设计附加模块，USB 集线器芯片 以及输送到 USB 设备的电源最好来自模块化 +5V 电源轨，该电源轨通常用于数字电路。 具有 “Multiple Transaction Translators”（MTT）的 USB 集线器芯片 比“Single Transaction Translator”性能更好。 WCH 的 CH334 是一款成本非常低的 MTT 集线器芯片 值得考虑，通常在 LCSC 有货。
或者，您可以修改 O_C T4.1 的电源，使其提供 5V 而非 4.25V。 其权衡在于 O_C T4.1 的功耗会增加，因为 Teensy 4.1 使用的是 线性稳压器。如果使用功耗较大的 USB 设备，它们也将通过模块化 +12V 轨供电，该轨通常用于模拟电路。 O_C T4.1 rev3 上的小型降压稳压器限制在 600mA。Teensy 4.1 通常消耗 110mA，但如果使用 SD 卡，它也会消耗 电流，从而减少可供 USB 设备使用的电流。 若要修改为 5V，如果使用旧的 gerber 文件，请在 C59 上方焊接 D6。 然后将 R127 增加到 27K 以改变电源电压。如果 使用 MIDI OUT，请将 R139 和 R140 更改为 120 欧姆，以获得正确的 MIDI 电流。
USB Host
SparkFun 的 USB 主机线缆 - 用于连接 MIDI 乐器、游戏手柄控制器，随着软件支持的完善，可能还可用于其他用途...
AdaFruit 的 USB 设备线缆 - 用于连接您的 PC 或 Mac，以升级 Phazerville 固件，O_C 可作为 MIDI 设备使用，并运行 屏幕捕获程序。
附加内存
Phazerville 可以使用附加内存来实现音频延迟效果。 支持 8MB PSRAM (ApMemory 部件号 APS6404L_3SQR) 或 更大的 16MB PSRAM (ISSI 部件号 IS66WVS16M8FBLL-104NLI)。
1 或 2 个 PSRAM 芯片可以添加到 Teensy 4.1。 如果只添加 1 个， 它必须焊接到靠近引脚 31-34 的板边较小的位置。
External Trigger
通常 4 个触发输入连接（共享）到 CV1-CV4。
您可以修改硬件，将触发器与 CV1-CV4 分离。
将 JP1-JP4 剪断，以断开触发器与 CV1-CV4 的连接。 然后 将外部触发器插孔连接到 J24 和 J25。 建议在每个触发器输入端与 GND 之间 连接 100K 电阻，以防止电缆处于“悬空”状态时发生误触发。
商业产品
OC T.1 Phaserville O.R.N.8 by TLM Audio
Ornate Criminal by After Later Audio
Thonk CCTV Full DIY Kit 附带 build guide
Xenomorpher by Northern Light Modular
用于故障排除的测试点
控制板上有 14 个测试点，可帮助您诊断硬件问题。 使用直流电压表，将负表笔连接到 AGND，然后小心地 用正表笔接触测试点，注意不要意外 触碰到附近的部件。
测试可以在模拟板连接或移除的情况下进行。 如果 连接到模拟板的信号读数为零或非常低的数值，短路 或其他问题可能存在于模拟板上。 将其移除并 检查电压是否恢复正常，可能有助于定位问题。
按此顺序测试电压通常最有意义。
11.2V 和 -11.2V (TP13 和 TP12)
这些是您的 Eurorack 电源在经过 D1 二极管后的电压，这些二极管允许将 10 针电源线以任意方向插入。通常，您会预期 11.2V 的（绝对）数值略小于 -11.2V，因为 +12V 消耗的电流更多。但您实际看到的数值将取决于您的 Eurorack 电源。
4.25V (TP5)
Teensy 4.1、1.3 英寸显示屏和 MIDI 的主输入电源： 这是由 U13、L1、L2、R126、R127、R128、R129、C53、C74、C92 产生的。
DIGITAL 3.3V (TP8)
主数字电源：Teensy 4.1 使用 4.25V 主电源为数字电路产生此 3.3V 电源。
0.1V (TP15)
O_C T4.1 rev 3 硬件的识别电压：Phazerville 固件在启动时读取此电压以“知道”您构建的是哪块电路板。该电压由 R121 和 R130 产生。
可选地，可以焊接 R202 以提高识别电压。通常 只有在对硬件进行重大修改以适配另一种配置时 Phazerville 固件 才会这样做。 识别电压列表 记录了固件如何响应其他电压。
6.1V (TP6)
模拟输入电源：这是为电压调节器供电的电源输入， 这些调节器为敏感的模拟电路供电。 它由二极管 D2 和 C69 产生。 确切电压取决于您的 Eurorack 电源 和 D2。 6.7V 到 5.5V 之间的任何电压均可接受，因为 模拟电压调节器将从此未调节输入中产生实际的模拟电源。
二极管 D2 在正常运行期间会发热。
5.0V 和 3.3V (TP10 和 TP7)
用于模拟输入和输出芯片的模拟电源。 5.0V 由 U14、C72、C76、C91 产生，3.3V 由 U15、C60、C71、C78 产生。
2.5V REF (TP3)
主 2.5V 参考：这是主要的参考电压，是所有控制电压 (CV) 输入 和输出精度的基本来源。 它由 U19、C62、C79 产生。 此电压不会 在启动时自动开启。 Phazerville 固件必须配置 并启用它。 如果您未看到电压，Teensy 可能未运行，或者 Phazerville 可能读取了错误的 ID 电压，这可能导致其 尝试使用不同的芯片，例如原始 Ornament and Crime 上仅具有 4 个 CV 输出的芯片。
1.8V (TP11)
模拟 ADC 电源：这为用于所有 8 个 CV 输入的 ADC 芯片供电。 它由 U16、C58、C80 产生。 此电源保持关闭，直到 2.5V REF 激活，因为 U17 ADC 芯片具有自校准 功能，只有在其其他电源源更早 启动时才能正常工作。
5.0V REF (TP2)
模拟 ADC 参考电压：这是 ADC 芯片用于所有 CV 输入精度的电压参考。它由 U26、R118、R136、R137、C59、C92、C93、L3、D6 从 2.5V REF 产生。
1.25V (TP9)
模拟 CV 输出偏置：模拟板上的所有 CV 输出放大器使用此电压将 DAC 芯片 (U19) 的正向电压转换为可能为正或负的 Control Voltage。它由 R133、R134、R61 从 2.5V REF 产生。
可选地，可以焊接 R200 以修改 CV 输出电压范围。 通常此修改会与 Squares and Circles 固件一起使用。
-5.0V (TP1)
模拟 CV 输入偏移：模拟板上的所有 CV 输入放大器使用此偏移电压将可能为正或负的 Control Voltage 转换为 ADC 输入芯片 (U17 和 U18) 的正向范围。它由 U26、R135、R138 从 2.5V REF 产生。
可选地，可以焊接 R201 以修改 CV 输入电压范围。 通常此修改会与 Squares and Circles 固件一起使用。
1.5V (TP14)
触发阈值：所有 4 个触发输入使用此电压来定义关和开之间的差异。实际触发使用约 10% 的迟滞，因此从关到开的阈值将略高于 此电压，而从开到关的阈值将略低。迟滞 旨在防止接近阈值的模拟信号产生误触发， 特别是如果它们带有轻微噪声或调制。
CV 输出故障排除
如果您的 CV 输出工作不正常，可以测量前模拟板与后侧控制板之间传递的电压。
目标是确定 CV 输出问题存在于模拟板还是控制板上。
这些 DAC 电压范围为 0 到 2.5 伏。模拟板将其乘以 -4（反相）并添加一个偏移量，因此 0 到 2.5V 大约映射为 6.5V 到 -3.5V。
控制板可以在没有模拟板的情况下供电。尽管显示屏和按钮丢失，这限制了可执行的操作，但如果模拟板上的短路或低阻抗迫使 DAC 信号变低（这最初可能看起来像是控制板上的问题），那么在不连接模拟板的情况下，随着 DAC 信号恢复正常，该问题将会消失。