如何对录音机进行调试？

1.硬件平台的搭建

用的完全是正点原子的硬件平台-阿波罗(STM32H743)，所以基本不用再额外调试硬件系统，只是程序调试上需要再花一些时间进行调整。
设计的硬件系统包括LCD屏的显示、麦克风模块和SD卡存储模块
暂时发现需要改进的地方包括以下几点：
（1）对于TFT屏的显示
（2）对于SD卡的文件管理系统的调整
（3）对于麦克风模块的工作模式的理解
2.软件系统的调试

软件系统包括的任务是硬件系统的中的驱动程序的编写和使用DSP库对采集的声音信号进行显示：高级一点的话，需要使用低通滤波器，对于高频噪声进行滤除。
1）FTFLCD屏-7寸 RGB TFTLCD

实现点阵显示
2）麦克风模块-WM8978

可以找到声音进入主控的接口部分，进行数据的保存，并实现FFT的数据输入
3）SD卡存储文件的管理

可以实现对存入的文件，进行访问，并进行播放
3.暂时的安排

1）读一读正点原子的开发资料，理解例程中的数据传递的流程

下面是两个开发板提供商的开源资料：
野火
原子
从上面的实验教程中挑选如下的五个实验进行应用性学习:
（1）音乐播放实验

  学习利用SAI使用I2S协议驱动wm8978

  通过DMA进行数据的传输：用SAI 的子模块A，其TX 是使用的DMA1 数据流 5 的通道87 来传输的；并且将DMA2 数据流3 设置为：双缓冲循环模式，外设和存储器宽度相同（16 位/32 位），并开启DMA 传输完成中断（方便填充数据）。给缓冲器填充数据需要在传输完成一次后，在中断中调用这个函数 sai_tx_callback();

  wav_play_song函数，是播放 WAV的最终执行函数，该函数解析完 WAV文件后，
设置 WM8978和 I2S的参数（采样率，位数等），并开启 DMA，然后不停填充数据，实现 WAV播放，该函数还进行了按键扫描控制，实现上下取切换和暂停 /播放等操作。该函数通过判断wavtransferend是否为 1来处理是否应该填充数据，而到底填充到哪个 buf saibuf1或 saibuf2则是通过 wavwitchbuf标志来确定的，当 wavwitchbuf=0时，说明 DMA正在使用 saibuf2，程序应该填充 saibuf1；当 wavwitchbuf=1时，说明 DMA正在使用 saibuf1，程序应该填充 saibuf2

上图是I2S的通信需要配置的信号引脚定义。
（2）录音机实验
（3）SD卡的存储实验
（4）DSP实验
（5）RGB TFT显示实验
调用单片机的LCD屏和TFT屏的函数库的封装是否一致呢？
（6）DMA数据传输实验：理解双缓冲含义
对于数据传输的梳理如下：

  首先声音信号经过麦克风模块，完成ADC转换（ADC转换过程），将采集的信号按照（转换后的数据存储过程）存储到SD卡中，进而完成音频信号的采集；对于音频信号的播放，主控首先从SD卡中读取（从SD卡中读取数据的过程）对应扇区的数据，然后对读取到的数据进行DAC转换(对读取到的数据进行DAC转换的过程)，然后把转换后的电压值输送到麦克风集成模块中。

故而在阅读例程中需要解决两个问题：
（1）麦克风模组对于音频信号的采集方式
内部的ADC的转换过程：

内部的DAC的转换过程：

（2）SD在程序中对于数据的存储方式
在SD卡中进行数据的读取：

在SD卡中进行数据的写入：

2）可以在网上寻找STM中DSP模块的使用

后续的安排是，转换过程中，数据的输入方式和转换过程，前提是了解到上述采集模块对于数据的处理方式。
可以先尝试把例程中的幅度谱先调试出来，然后再考虑数据的流向，从而只需要更改数据就可以了。
操作如下，将F4的显示程序，直接搬到H7的平台上，进行平台的移植。



close all; %Turn off all the pictures
clc;      
DC=1;   %The magnitude of the dc signal
Amp1=1; %The amplitude  of the first signal
Amp2=3; %The amplitude  of the second signal
Amp3=5; %The frequency of the third signal
Fre1=10;%The frequency of the first signal )
Fre2=40;%The frequency of the Second signal
Fre3=80;%The frequency of the third signal
Fs=40960; %The sampling frequency
N=4096;   %The sampling points
t=[0:1/Fs:1]; %Sampling time
S=DC+Amp1*sin(2*pi*Fre1*t)+Amp2*sin(2*pi*Fre2*t)+Amp3*sin(2*pi*Fre3*t); %信号
%Display the original signal
subplot(3,1,1);
plot(S,'b');
grid on;
xlabel('                                                                       Frequency/HZ');
ylabel('Voltage');
title('The original signal');
Y = fft(S,N);    %Do FFT transform
Module = (abs(Y));   %:Acquire modulus
subplot(3,1,2);
F=([1:N]-1)*Fs/N;
h = stem(F(1:N/320)/10,Module(1:N/320),'fill','--');
set(get(h,'BaseLine'),'LineStyle',':')
set(h,'MarkerFaceColor','red')
grid on;
xlabel('                                                                       FFTout');
ylabel('FFT module');
title('the module value of FFT');
Module=Module/(N/2);  
Module(1)=Module(1)/2;
F=([1:N]-1)*Fs/N;
subplot(3,1,3);
h = stem(F(1:N/320),Module(1:N/320),'fill','--');
set(get(h,'BaseLine'),'LineStyle',':')
set(h,'MarkerFaceColor','red')
grid on;
xlabel('                                                                       Frequency /HZ');
ylabel('Voltage');
title('Amplitude - frequency curves');
当x 为一向量时,以x 元素的值为纵坐标,x 的序号为横坐标值绘制曲线。
可以从MATLABs的程序中来理解博主讲的在单片机中的如何实现FFT的处理过程和以及未知的信号定义。
参考网址二：https://blog.csdn.net/ysudykx/article/details/79515134#%E7%BB%93%E6%9E%9C?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-baidujs_title-4&spm=1001.2101.3001.4242
修改LCD显示例程中用到函数的参数定义：

  //画线
//x1,y1:起点坐标
//x2,y2:终点坐标
void LCD_DrawLine(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2)

  //在指定区域内填充单个颜色
//(sx,sy),(ex,ey):填充矩形对角坐标,区域大小为:(ex-sx+1)*(ey-sy+1)
//color:要填充的颜色
void LCD_Fill(u16 sx,u16 sy,u16 ex,u16 ey,u16 color)
  eg: LCD_Fill(0,240,0,260,WHITE);

经过一番苦心钻研，算是把频谱分析的图像做出来了，目前的实现过程是自定义了一个输入信号。下一步如果把自定义的输入信号，换成采集到的音频数据，就可以完成频谱的显示工作了。

for(i=FFT_LENGTH/2;i {                       
        if(fft_outputbuf>500)
                {
                    LCD_Fill(0,i-510,(int)fft_outputbuf/10,i510+4,BLACK);//频率为6k
            printf("%frn",fft_outputbuf);                                                                                          
        }
    else
        LCD_Fill(0,FFT_LENGTH-510,(int)fft_outputbuf/10,FFT_LENGTH-510+4,WHITE);                                                                                                                                                                               


                                                                       
                                                                }
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 }
3）确定调试方案的步骤

暂时有两个思路来解决这个FFT转换，思路一是借助SD卡作为数据转换的媒介，需要先完成ADC转换，然后把数据存储到SD卡中，然后调用DSP中的FFT函数，分别对采集的数据的进行处理，然后并且把数据存储到另一个扇区。思路二是直接在程序中定义一个数组，然后调用FFT对数据进行处理，完成后，把数据直接存储到SD卡中。