Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Latenz bei Midi über low-speed USB


von k. anton (Gast)


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Hi,

hat jemand Erfahrung mit AVR-basierten Midi-Controllern mit 
(Software-)USB-Schnittstelle? Ich will was vergleichbares zu dem hier 
bauen:

http://cryptomys.de/horo/V-USB-MIDI/index.html

Kann man in etwa abschätzen, welche Latenz zu erwarten ist (die 
eigentliche Anwendungssoftware auf dem Atmega sollte keine wesentliche 
Rolle spielen)?

Wäre ein Chip mit eingebautem USB-Stack, wie der ATmega32U2, wesentlich 
besser für so einen Zweck?

Wenn euch noch weitere Aspekte einfallen, die man bei einem solchen 
Projekt beachten sollte, bitte auch gerne mitteilen!

Grüße

k

von Thomas (Gast)


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Midi ist Bulk und Bulk heißt kein Lowspeed. Auch wenn es früher 
funktioniert hat weil MS auch bei Lowspeed Bulk zugelassen hat.
Es ist eindeutig gegen die Spec und funktioniert ab W7 nicht mehr.

Thomas

von k. anton (Gast)


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Meinst du mit MS Microsoft und mit W7 Windows 7? Falls ja, spielt das 
für mich nicht so eine große Rolle, da ich nur Linux verwende ;-)

Ich kenn mich mit beiden Standards (USB und Midi) leider nicht aus. Du 
meinst, dass die Midi-Charakteristika gegen die USB-Spec sprechen, nicht 
umgekehrt?

von Bastler (Gast)


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Ich verwende GM5 von Ploytec. Das ist eine simple Schaltung mit 
At90USB162, einem AVR mit 16k Flash, USB2.0 Hardware und einem 
USB-Bootloader, der von Windows aus befühlt werden kann. Ach ja, der hat 
5 Midi-Kanäle gleichzeitig, rein und raus.

von c-hater (Gast)


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k. anton schrieb:

> Kann man in etwa abschätzen, welche Latenz zu erwarten ist (die
> eigentliche Anwendungssoftware auf dem Atmega sollte keine wesentliche
> Rolle spielen)?

Die variable Latenz beträgt mindestens 1ms, da mit den üblichen 
PC-seitigen Treibern nur einmal pro USB-Frame eine Übertragung 
stattfindet, denn LowSpeed darf lt. Standard keine Bulk- oder 
Isochron-Endpoints haben, bei denen das anders wäre.

> Wäre ein Chip mit eingebautem USB-Stack, wie der ATmega32U2, wesentlich
> besser für so einen Zweck?

Ja, denn bei Fullspeed sind eben auch Bulk/Isochron-Transfers erlaubt, 
da können also mehrmals pro Frame Daten übertragen werden.

von c-hater (Gast)


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k. anton schrieb:

> Meinst du mit MS Microsoft und mit W7 Windows 7? Falls ja, spielt das
> für mich nicht so eine große Rolle, da ich nur Linux verwende ;-)

Auch bei Linux wurden irgendwann die USB-Treiber gepatched, um sie auf 
standardgerechtes Verhalten zu trimmen. Hier funktionieren solche Geräte 
allerdings wenigstens weiterhin, denn die Bremse wird hier dadurch 
erreicht, daß Bulk-EPs bei LowSpeed-Geräten wie Interrupt-Endpoints 
behandelt werden.

Den einzigen Vorteil den du bei Linux hast: Du kannst diesen Patch 
verhältnismäßig leicht auch selber wieder aus dem Treiber entfernen.

Bei Windows ist das "etwas" komplizierter...

von Roman (Gast)


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Hallo Anton,

schau Dir doch mal die Seite ucApps.de an. Für mich immer noch die erste 
Adresse im Bereich Selbstbau rund um die MIDI-Schnittstelle.

Gruss

Roman

von Thomas (Gast)


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> Ich verwende GM5 von Ploytec
> Ach ja, der hat 5 Midi-Kanäle gleichzeitig, rein und raus.

klar die FW stammt ja auch in großen Teilen von mir das ist aber keine 
LowSpeed HW. Da der USB Midi Standart Bulk Transfers für die Übertragung 
nutzt fällt halt Low Speed per Definition raus.

Zur Latenz Frage:
rechne mal aus wie lange ein Midi Kommando bei 32kBaud braucht das sind 
schon zwischen 600 µS und 900 µS daraus musst du nach USB Midi 4 Bytes 
basteln und in den Puffer stellen. Bei einer optimalen Firmware wird es 
mit 2 ms funktionieren.
Soweit mir bekannt ist funktioniert USB Midi auch unter Linux nicht mehr 
auf LowSpeed.

> Ich kenn mich mit beiden Standards (USB und Midi) leider nicht aus
dann wird das mit dem Selbstbau eher nichts werden. Ich würde ein 
fertiges Gerät kaufen. Einen normkonformen Midiinterpreter schreibt man 
nicht an einem Wochenende.

Thomas

von k. anton (Gast)


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Roman schrieb:
> Hallo Anton,
>
> schau Dir doch mal die Seite ucApps.de an. Für mich immer noch die erste
> Adresse im Bereich Selbstbau rund um die MIDI-Schnittstelle.
>
> Gruss
>
> Roman

War ich auch schon mal drüber gestolpert. Trotzdem danke für den Tipp :)

von k. anton (Gast)


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Thomas schrieb:

>
>> Ich kenn mich mit beiden Standards (USB und Midi) leider nicht aus
> dann wird das mit dem Selbstbau eher nichts werden. Ich würde ein
> fertiges Gerät kaufen. Einen normkonformen Midiinterpreter schreibt man
> nicht an einem Wochenende.

das ist schon klar. Ich hatte auch nicht vor, das Protokoll selbst zu 
implementieren. Da gibt's ja Libraries. Mit einem Atmega32U2 habe ich 
auch schon mal erfolgreich einen minimalistischen Midi-Controller auf 
Basis des LUFA-Projekts gebaut. Insofern wäre ich nicht so grundsätzlich 
pessimistisch ;-) Aber der 32U2 ist ein SMD-Bauteil und ich wollte 
erstmal mit (vorhandenen) Atmels auf Steckbrett und Lochraster 
experimentieren bevor ich eine Platine designe. Deswegen die 
ursprüngliche Frage. Aber ich habe mich überzeugen lassen, dass Lowspeed 
wenig Sinn ergibt.

Danke und Gruß

von Carsten (Gast)


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Thomas schrieb:
> rechne mal aus wie lange ein Midi Kommando bei 32kBaud braucht das sind
> schon zwischen 600 µS und 900 µS daraus musst du nach USB Midi 4 Bytes
> basteln und in den Puffer stellen. Bei einer optimalen Firmware wird es
> mit 2 ms funktionieren.

Ist das MIDI-Protokoll mit USB nicht schnellet geworden, oder wie ist 
das zu verstehen?

von Carsten (Gast)


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Ach so, mein Suchansatz war der hier:

http://www.studio96.de/artikel/art030226%20verzoegerungen%20bei%20midi.html

Ich meine aber mit USB2.0 geht das erheblich rascher,oder?

von Thomas (Gast)


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> Ich meine aber mit USB2.0 geht das erheblich rascher,oder?
warum soll es schneller gehen die Schnittstelle zu den Geräten ist ja 
immer noch die Gleiche. Natürlich geht die USB Übertragung wesentlich 
schneller. USB ist aber nur die Bridge auf dem Midikabel bleibt alles 
beim alten. Dies ist übrigens auch der Grund warum die Midi 
Schnittstelle selbst auf einem Lowspeed Device funktioniert wenn das OS 
mispielt.
Die USB Maus wird ja auch nicht schneller wenn Sie an USB 2 hängt.

Die Daten werden bei USB ganz erheblich schneller übertragen, wobei
die Tabelle im oben genanten Link schlicht falsch ist.
Das Keyboard liefert die Midi Daten immer noch mit 32kBaut und diese 
kommen auch nicht schneller am PC an.

Thomas

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