MusicBrainopen hardware · est. NL

Component

musicbrain-busboard

v3.0, v3.1

The backbone of the system: one Teensy 4.1 drives every function card you plug into its six slots, and the board takes care of power, the SPI bus, MIDI (two ins, two outs), USB host and the display port. A built-in tuning input listens to a VCO while the system dials it in, and the CAN port links external satellites. Delegated boards - extra Teensys or FPGA cards - can live in any slot and merge their audio back into the master over the shared audio lines. Every MusicBrain build starts here.

Used in

Products: Cortex
Releases: cortex v0.3

Board v3.1

pinned by cortex v0.3 · stable
Board overview
Connectors (25)
J1 · SLOT 1 (J1)1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS1 14→GND 15→LDAC 16→IRQ1 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD1
J2 · SLOT 2 (J2)1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS2 14→GND 15→LDAC 16→IRQ2 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD2
J3 · SLOT 3 (J3)1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS3 14→GND 15→LDAC 16→IRQ3 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD3
J4 · SLOT 4 (J4)1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS4 14→GND 15→LDAC 16→IRQ4 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD4
J5 · SLOT 5 (J5)1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS5 14→GND 15→LDAC 16→IRQ5 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD5
J6 · SLOT 6 (J6)1→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS6 14→GND 15→LDAC 16→IRQ6 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD6
J7 · HUB 1 (J7)1→GND 2→CS7 3→MISO 4→MOSI 5→SCLK 6→GND 7→+3V3 8→GND 9→-12V 10→+12V
J8 · HUB 2 (J8)1→GND 2→CS8 3→MISO 4→MOSI 5→SCLK 6→GND 7→+3V3 8→GND 9→-12V 10→+12V
J9 · PWR IN (J9)1→-12V 2→-12V 3→GND 4→GND 5→GND 6→GND 7→GND 8→GND 9→+12V 10→+12V
J10 · EXP (J10)1→+3V3 2→GND 3→+5V 4→GND 5→D10 6→D33 7→ 8→D32 9→D36 10→D37 11→D38 12→D39 13→GND 14→GND
J11 · DISPLAY (J11)1→+3V3 2→GND 3→DISP_CS 4→DISP_RST 5→DISP_DC 6→MOSI1 7→SCK1 8→+3V3 9→
J12 · QWIIC (J12)1→GND 2→+3V3 3→SDA 4→SCL
J13 · MIDI IN1 (J13)1→MIN1_4 2→MIN1_5 3→
J14 · MIDI IN2 (J14)1→MIN2_4 2→MIN2_5 3→
J15 · MIDI OUT (J15)1→MOUT5 2→MOUT4 3→GND
J16 · CAN (J16)1→+12V 2→CANH 3→CANL 4→GND
J17 · AUDIO/CODEC (J17)1→+3V3 2→CODEC_RST 3→+5V 4→MCLK 5→GND 6→BCLK 7→GND 8→LRCLK 9→GND 10→I2S_OUT 11→+12V 12→I2S_IN 13→-12V 14→GND
J18 · TUNE (J18)1→TUNE_J 2→GND
J19 · DLG1 (J19)1→GND 2→DLG1_TX 3→DLG1_RX 4→GND
J20 · DLG2 (J20)1→GND 2→DLG2_TX 3→DLG2_RX 4→GND
J21 · EXPANSION (J21)1→CS9 2→IRQ7 3→CS10 4→IRQ8 5→CS11 6→IRQ9 7→CS12 8→IRQ10 9→CS13 10→IRQ11 11→CS14 12→IRQ12 13→MISO 14→GND 15→XSCLK 16→GND 17→XMOSI 18→GND 19→XLDAC 20→GND 21→XCONVST 22→SDA 23→XRST 24→SCL 25→GND 26→GND
J22 · MIDI OUT2 (J22)1→MOUT2_5 2→MOUT2_4 3→GND
J23 · USB HOST (J23)1→USBH_1 2→USBH_1 3→USBH_2 4→USBH_2 5→USBH_3 6→USBH_3 7→USBH_4 8→USBH_4 9→USBH_5 10→USBH_5
J24 · AUDIOHUB (J24)1→MCLK 2→BCLK 3→LRCLK 4→GND 5→I2SD1 6→I2SD2 7→I2SD3 8→I2SD4 9→I2SD5 10→I2SD6 11→GND 12→GND 13→GND 14→GND
J25 · AXON +5V (J25)1→+5V 2→GND
Pinout diagrams (20)
Pinout J1
J1
Pinout J2
J2
Pinout J3
J3
Pinout J4
J4
Pinout J5
J5
Pinout J6
J6
Pinout J7
J7
Pinout J8
J8
Pinout J9
J9
Pinout J10
J10
Pinout J11
J11
Pinout J12
J12
Pinout J16
J16
Pinout J17
J17
Pinout J19
J19
Pinout J20
J20
Pinout J21
J21
Pinout J23
J23
Pinout J24
J24
Pinout J25
J25

Overzicht

Praktisch: dit is de ruggengraat van het systeem. Eén Teensy 4.1 bestuurt alle functiekaarten die je in de zes slots prikt; het bord verzorgt voeding, de SPI-bus, MIDI (2 in / 2 uit), USB-host, CAN, het display en de gedeelde audio-lijnen. Hier begint elke MusicBrain-bouw.

Status: rev 3.1 AF — ERC 0, netlijst pad-voor-pad geverifieerd, DRC 0/0; koper volledig via de freerouting-pijplijn (--route-gnd). Fab-pakket in fab/. Bestelbaar. Plannen: doc/busboard-v3-plan.md (v3-delta's) + doc/busboard-v2-plan.md (architectuur/pintabellen) + doc/spi-bus-spec.md v2.0 (leidend voor de bus).

Wat is v3 (gen 2)

  • Bord 203,2 × 128,5 mm (40 HP × 3U-paneelvlak) — paneel, fronts en grondbord delen één footprint en gatenraster (M3: 4 hoeken + noord/zuid- midden) → zelfstandige unit mogelijk.
  • 6 slots 2×12 (was 2×10), gecentreerd op het bordhart, steek 20,32 mm (4 HP). Slot-pinout per spi-bus-spec v2.0: pin 19 = CONVST, 20 = GND-guard, 21–24 = MCLK/BCLK/LRCLK/I2SD·slot.
  • Audio over de bus: klokrails gedeeld (zelfde netten als Teensy-I2S1 en de codec-header — klokmaster is een firmwarekeuze), één datalijn per slot.
  • J24 audiohub (2×7, oostrand naast de hubs, búiten het kaartvolume): klokken + I2SD1–6 verzameld voor een toekomstige FPGA-/TDM-mixer; een expander-segment krijgt zijn klokken via zijn eigen J24 aangeleverd.
  • MIDI 2× IN / 2× UIT: J22 (OUT2 = TX7/pin 29) met eigen 74LVC1G17 (U14).
  • J23 USB-host-doorvoer (2×5): rij A = kabeltje van de Teensy-hostpads, rij B = kabeltje naar de paneel-USB-A; pin-voor-pin doorverbonden en volgorde-ongevoelig. VBUS loopt via VIN = de +5V-rail → daarom U2 nu R-78E5.0-1.0 (1 A).
  • J25 Axon-voeding (1×2, rev 3.1): +5V/GND naast J19, voedt de Axon-netbridge (ESP32-sidecar aan DLG1 — doc/axon-plan.md). Pin 1 landt op het +5V-spoor van de voedingsbundel.

audio-aanlanding gen 2

Blokken (architectuur = v2)

  • Teensy 4.1 (west, op 2× 1×24 socketstrip; SMD ≤ 6 mm eronder mag).
  • 6 slots (J1–J6, 2×12) + 2 hubs (J7/J8, 2×5 IDC, pinout = v1).
  • 74HC154-CS-decoder (U4, noordstrook): CSA0–3 + /E → 16 geografische CS.
  • IRQ-keten: 2× 74HC165 (U5 zuidwest: IRQ1–6; U6 noordoost: IRQ7–12, uitlezen via decoder-Y14/IRQSTAT; per chip een PL-RC).
  • Expansie: 74LVC245-buffer (U8) + J21 (2×13 IDC) voor één expander-segment (CS9–14, IRQ7–12; XRST-lijn = reserve sinds gen 2).
  • MIDI: 2× IN (H11L1-opto's U9/U10) + 2× UIT (74LVC1G17 U11/U14).
  • CAN3: SN65HVD230 (U12, zuidoost) + JP1-terminator + J16 (+12V mee).
  • Codec-poort (J17, 2×7): I2S1 + CODEC_RST; I²C via de Qwiic-keten (J12).
  • TUNE-IN (J18 + klem/deler → pin 1), DLG-UART's (J19/J20, Serial3/4).
  • Voeding: J9 (2×5 IDC, 10-pins Eurorack: alleen ±12V/GND) → R-78E5.0-1.0 (U2) → 5 V; AMS1117 (U3) → 3V3; ontkoppelbank C1–C8.

Werkwijze koper

gen_bus3_sch.py + gen_bus3_pcb.py (placement + SES native inlezen). Pijplijn: DSN-export via de KiCad-MCP-server → prep_dsn.py --route-gnd (GND blijft routeerbaar net: de router respecteert dan de GND-pads én maakt het net zelf af; de kopervlakken zijn bonus) → Docker-freerouting best-of-N → netcheck + DRC 0/0 als poortwachters. BUS3_NOROUTE=1 geeft het kale placement-bord voor de DSN-export.

Other versions (1)v3.0

Board v3.0

Board overview
Connectors (24)
J11 · DISPLAY1→+3V3 2→GND 3→DISP_CS 4→DISP_RST 5→DISP_DC 6→MOSI1 7→SCK1 8→+3V3 9→—
J17 · AUDIO/CODEC1→+3V3 2→CODEC_RST 3→+5V 4→MCLK 5→GND 6→BCLK 7→GND 8→LRCLK 9→GND 10→I2S_OUT 11→+12V 12→I2S_IN 13→-12V 14→GND
J18 · TUNE1→TUNE_J 2→GND
J2 · SLOT 21→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS2 14→GND 15→LDAC 16→IRQ2 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD2
J3 · SLOT 31→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS3 14→GND 15→LDAC 16→IRQ3 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD3
J21 · EXPANSION1→CS9 2→IRQ7 3→CS10 4→IRQ8 5→CS11 6→IRQ9 7→CS12 8→IRQ10 9→CS13 10→IRQ11 11→CS14 12→IRQ12 13→MISO 14→GND 15→XSCLK 16→GND 17→XMOSI 18→GND 19→XLDAC 20→GND 21→XCONVST 22→SDA 23→XRST 24→SCL 25→GND 26→GND
J4 · SLOT 41→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS4 14→GND 15→LDAC 16→IRQ4 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD4
J5 · SLOT 51→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS5 14→GND 15→LDAC 16→IRQ5 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD5
J6 · SLOT 61→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS6 14→GND 15→LDAC 16→IRQ6 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD6
J23 · USB HOST1→USBH_1 2→USBH_1 3→USBH_2 4→USBH_2 5→USBH_3 6→USBH_3 7→USBH_4 8→USBH_4 9→USBH_5 10→USBH_5
J9 · PWR IN1→-12V 2→-12V 3→GND 4→GND 5→GND 6→GND 7→GND 8→GND 9→+12V 10→+12V
J1 · SLOT 11→GND 2→+12V 3→GND 4→-12V 5→GND 6→+3V3 7→SCLK 8→GND 9→MOSI 10→GND 11→MISO 12→GND 13→CS1 14→GND 15→LDAC 16→IRQ1 17→SDA 18→SCL 19→CONVST 20→GND 21→MCLK 22→BCLK 23→LRCLK 24→I2SD1
J10 · EXP1→+3V3 2→GND 3→+5V 4→GND 5→D10 6→D33 7→— 8→D32 9→D36 10→D37 11→D38 12→D39 13→GND 14→GND
J19 · DLG11→GND 2→DLG1_TX 3→DLG1_RX 4→GND
J20 · DLG21→GND 2→DLG2_TX 3→DLG2_RX 4→GND
J13 · MIDI IN11→MIN1_4 2→MIN1_5 3→—
J14 · MIDI IN21→MIN2_4 2→MIN2_5 3→—
J15 · MIDI OUT1→MOUT5 2→MOUT4 3→GND
J22 · MIDI OUT21→MOUT2_5 2→MOUT2_4 3→GND
J16 · CAN1→+12V 2→CANH 3→CANL 4→GND
J12 · QWIIC1→GND 2→+3V3 3→SDA 4→SCL
J24 · AUDIOHUB1→MCLK 2→BCLK 3→LRCLK 4→GND 5→I2SD1 6→I2SD2 7→I2SD3 8→I2SD4 9→I2SD5 10→I2SD6 11→GND 12→GND 13→GND 14→GND
J7 · HUB 11→GND 2→CS7 3→MISO 4→MOSI 5→SCLK 6→GND 7→+3V3 8→GND 9→-12V 10→+12V
J8 · HUB 21→GND 2→CS8 3→MISO 4→MOSI 5→SCLK 6→GND 7→+3V3 8→GND 9→-12V 10→+12V
Pinout diagrams (19)
Pinout J1
J1
Pinout J2
J2
Pinout J3
J3
Pinout J4
J4
Pinout J5
J5
Pinout J6
J6
Pinout J7
J7
Pinout J8
J8
Pinout J9
J9
Pinout J10
J10
Pinout J11
J11
Pinout J12
J12
Pinout J16
J16
Pinout J17
J17
Pinout J19
J19
Pinout J20
J20
Pinout J21
J21
Pinout J23
J23
Pinout J24
J24

Aansluitoverzicht

musicbrain-busboard rev 3.0 — aansluitoverzicht