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WM8978为DAC+ADC芯片,本身并不具备编解码的功能,一方面,可通过I2S接口接收PCM数据,转为模拟信号输出,此为DAC过程,即放音;一方面,可接收模拟信号转为数字信号,通过I2S接口传输给MCU,此为ADC过程,即录音。WM8978还使用I2C接口配置其工作参数,比如音量,EQ,3D环绕等。WM8978本身可直连1W/8欧的小喇叭。
因为使用过程中掉过坑,记录一下容易出错的地方。下面只论及I2S而没有涉及I2C。 1.GPIO配置 我使用的是I2S3,对着硬件工程师给的原理图,再使用STM32CubeMX对照各个管脚看看是否有此映射。不得不说,新版的STM32CubeMX使用起来有些不顺。我只喜欢使用STM32CubeMX查看资源,却不喜欢这个软件的代码,架构有些不合我意。 我使用的还是传统的库,版本为V1.4.0。 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA | RCC_AHB1Periph_GPIOB | RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE); //使能外设GPIOB,GPIOC时钟 //PB3/4/5 复用功能输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4| GPIO_Pin_5; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化 //PC7复用功能输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化 //PA15复用功能输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化 //这些AF...等等,注意看stm32f4xx_gpio.h的相关定义,特别是ext,否则会有问题 GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_SPI3); // _CK GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_I2S3ext); // _EXT_SD GPIO_AF_I2S3ext GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI3); // _SD GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI3); //_MCK GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource15, GPIO_AF_SPI3); //_WS 关键在于AF的配置,有GPIO_AF_SPI3,GPIO_AF5_SPI3,GPIO_AF7_SPI3等等,令人模糊,还好库文件有说明。不同型号的MCU有不同的用法,要注意。 2.I2S寄存器配置 由于STM32的I2S与SPI是混在一起,有些资源共用,有些不共用,所以使用起来要注意。 void I2S3_Init(u16 I2S_Standard, u16 I2S_Mode, u16 I2S_Clock_Polarity, u16 I2S_DataFormat) { I2S_InitTypeDef I2S_InitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE); //使能SPI2时钟 RCC_APB1PeriphResetCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE); //复位SPI2 RCC_APB1PeriphResetCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, DISABLE); //结束复位 I2S_InitStructure.I2S_Mode = I2S_Mode; //IIS模式 I2S_InitStructure.I2S_Standard = I2S_Standard; //IIS标准 I2S_InitStructure.I2S_DataFormat = I2S_DataFormat; //IIS数据长度 I2S_InitStructure.I2S_MCLKOutput = I2S_MCLKOutput_Disable; //主时钟输出禁止 I2S_InitStructure.I2S_AudioFreq = I2S_AudioFreq_Default; //IIS频率设置 I2S_InitStructure.I2S_CPOL = I2S_Clock_Polarity; //空闲状态时钟电平 I2S_Init(SPI3, &I2S_InitStructure); SPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); //SPI3 TX DMA请求使能. I2S_Cmd(SPI3, ENABLE); //SPI3 /I2S EN使能. } 3.DMA配置 首先得查看手册上的DMA通道 你会看到I2S3_EXT_TX,不过其实并不是使用这个,而是SPI3_TX。有两个Stream可选择,我使用Stream 5. void I2S3_TX_DMA_Init(u8 *buf0, u8 *buf1, u16 num) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1, ENABLE); //DMA1时钟使能 DMA_DeInit(DMA1_Stream5); while (DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream5) != DISABLE) {} //等待DMA1_Stream1可配置 /* 配置 DMA Stream */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0; //通道0 SPI3_TX通道 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&SPI3->DR; //外设地址为:(u32)&SPI3->DR DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (u32)buf0; //DMA 存储器0地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral; //存储器到外设模式 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = num; //数据传输量 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //存储器增量模式 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//外设数据格式 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//存储器数据长度:16位 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // 使用循环模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //高优先级 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; //不使用FIFO模式 DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_1QuarterFull; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single; //外设突发单次传输 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; //存储器突发单次传输 DMA_Init(DMA1_Stream5, &DMA_InitStructure); DMA_DoubleBufferModeConfig(DMA1_Stream5, (u32)buf1, DMA_Memory_0); //双缓冲模式配置 DMA_DoubleBufferModeCmd(DMA1_Stream5, ENABLE); //双缓冲模式开启 DMA_ITConfig(DMA1_Stream5, DMA_IT_TC, ENABLE); //开启传输完成中断 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Stream5_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } //DMA1_Stream5中断服务函数 void DMA1_Stream5_IRQHandler(void) { if(DMA_GetITStatus(DMA1_Stream5, DMA_IT_TCIF5) == SET) DMA1_Stream5,传输完成标志 { DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream5, DMA_IT_TCIF5); /* 此处加入传输完成处理 */ } } 5.播放音乐 当MCU与WM8978配置好后,播放音乐的过程为: (1).首先需要获取PCM数据。可以直接从WAV文件获取,也可以从MP3等文件解码得到,并根据文件信息,设置I2S的采样率。 (2).将数据填充至之前所设置的DMA内存。 (3).使用DMA_Cmd(DMA1_Stream5, ENABLE); 开启DMA传输,即可播放。 (4).DMA传输完成,触发中断,可继续按(2)进行数据填充。 (5).如果想暂停音乐,只需要暂时不主动进行数据填充。 (6).使用DMA_Cmd(DMA1_Stream5, DISABLE);即可停止音乐播放。 如果最后发现无法发出声音,可使用逻辑分析仪检测相应IO口,正常会有很明显的波形。如图 如果I2S的管脚已经有完整的波形,还是没有输出声音,注意是不是买了假货!因为我就遇到过。 6.硬件 如果不想加功放,可提高SPKVDD电压(最高7V,以数据手册为准)。 数字信号与模拟信号不要混在一起,稍微隔离一下。这是电路基本常识,但是总是发现有人乱来。 在编写软件前,一定要把硬件工程师的电路图详细看一遍,很有可能会发现很多BUG,这样会最大限度避免很多无用功。 |
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imx6ull 和 lan8742 工作起来不正常, ping 老是丢包
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