第五十六章 USB声卡实验
上一章我们向大家介绍了如何利用STM32的USB来做一个USB读卡器，本章我们将利用STM32的USB来做一个声卡。本章分为如下几个部分：
56.1 USB读卡器简介
56.2 硬件设计
56.3 软件设计
56.4 下载验证
56.1 USB声卡简介
ALIENTEK战舰STM32板载了一个PWM DAC电路，可以用来做DAC输出，通过和STM32的USB和定时器配合，我们就可以实现一个USB声卡。
本章我们还是通过移植官方的USB Mass_Storage例程来实现，该例程在MDK的安装目录下可以找到（..\MDK\ARM\Examples\ST\STM32F10xUSBLib\Demos\Audio_Speaker）。
ST提供的例程实现了一个22Khz采样率、8位的单声道USB声卡，通过STM32的PWM输出，经过RC滤波得到音频信号（对STM3210B-EVAL平台）。我们在该例程基础上，只需要修改定时器和其输出通道，使之满足战舰STM32开发板的硬件即可。
战舰STM32的PWM DAC部分，我们在第二十五章（PWM DAC实验）已经有过详细介绍，并且知道我们的PWM DAC部分截止频率为33.8Khz，而本例程的音频采样率为22Khz，所以使用该PWM DAC电路来做音频输出是合适的。
本章，我们采用TIM4的通道1（PB6）输出PWM，因为我们的音频信号是8位的，所以设置ARR寄存器值为0XFF，这样，我们可以得到TIM4_CH1的输出频率（不分频）为72Mhz/256=281.250Khz，然后我们通过定时器7的中断来更新TIM4_CH1的输出，TIM7的中频率就是我们音频信号的采样率：22Khz。这样，我们就可以使PWM DAC输出22Khz，8位音频信号了。
56.2 硬件设计
本节实验功能简介：开机的时候先显示一些提示信息，之后开始USB配置，在配置成功之后就可以在电脑上发现多出一个USB声卡。我们用DS1来指示USB是否连接成功，并在液晶上显示USB连接状况，如果成功连接，我们可以将耳机插入开发板的PHONE端口，听到来自电脑的音频信号。同样我们还是用DS0来指示程序正在运行。
所要用到的硬件资源如下：
1） 指示灯DS0 、DS1
2） 串口
3） TFTLCD模块
4） USB接口
5） PWM DAC
6） 74HC4052
7） TDA1308
这几个部分，在之前的实例中都已经介绍过了，我们在此就不多说了。这里再次提醒大家，P13的连接，要通过跳线帽连接PA11和D-以及PA12和D+，另外，由于本章用到PWM DAC，还需要通过跳线帽将多功能端口P3的AIN和PDC连接，如图56.2.1所示：
图56.2.1 PWM DAC硬件连接示意图 56.3 软件设计
本章，我们在第二十五章实验 （实验20 ）的基础上修改，先打开实验20 的工程，在HARDWARE文件夹所在文件夹下新建一个USB的文件夹，然后在USB文件夹下面新建LIB和CONFIG文件夹，分别用来存放与USB核相关的代码以及配置部分代码。这两部分代码我们也不细说（详见光盘本例程源码），其中USB文件夹里面的代码同上一章的一模一样，而CONFIG文件夹里面的源码则来自MDK自带的Audio_Speaker例程： X:\Keil3.80A\ARM\
Examples\ST\STM32F10xUSBLib\Demos\Audio_Speaker下的source和include文件夹（X为你安装MDK的磁盘）。
然后，我们在工程文件里面新建USB和USBCFG组，分别加入USB\LIB下面的代码和USB\CONFIG下面的代码。然后把LIB和CONFIG文件夹加入头文件包含路径。
本章，我们还需要通过音频选择电路和耳机驱动电路来推动耳机输出，所以还需要加入音频选择部分的驱动，我们将第四十章实验（实验35）的AUDIOSEL文件夹拷贝到本工程的HARDWARE文件夹下，将audiosel.c加入HARDWARE组下，并将AUDIOSEL文件夹加入头文件包含路径。
最后在test.c里面，我们修改main函数如下：
//设置USB 连接/断线
//enable:0,断开
// 1,允许连接
void usb_port_set(u8 enable)
{
RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA时钟
if(enable)_SetCNTR(_GetCNTR()&(~(1<<1)));//退出断电模式
else
{
_SetCNTR(_GetCNTR()|(1<<1)); // 断电模式
GPIOA->CRH&=0XFFF00FFF;
GPIOA->CRH|=0X00033000;
PAout(12)=0;
}
}
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置
delay_init(72); //延时初始化
uart_init(72,9600); //串口1初始化
LCD_Init(); //初始化液晶
LED_Init(); //LED初始化
KEY_Init(); //按键初始化
usmart_dev.init(72); //usmart初始化
Audiosel_Init(); //初始化声道选择
POINT_COLOR=RED;//设置字体为蓝色
LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"WarShip STM32");
LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"USB Sound Card TEST");
LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2012/9/25");
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB Connecting...");//提示SD卡已经准备了
delay_ms(1800);
usb_port_set(0);//USB先断开一下
delay_ms(300);
usb_port_set(1);//USB再次连接
//USB配置
USB_Interrupts_Config();
Set_USBClock();
USB_Init();
Speaker_Config();
Audiosel_Set(2); //设置到PWM音频通道
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB Connecting...");//提示SD卡已经准备了
while(1)
{
if(bDeviceState==CONFIGURED)//USB连接上了？
{
LED1=0;
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB Connected ");//SD卡已经准备了
}else
{
LED1=1;
LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB DisConnected ");//SD卡连接失败
}
LED0=!LED0;
delay_ms(200);
};
}
该部分代码同样有usb_port_set函数，这里我们就不介绍该函数了。在main函数里面，我们通过调用Speaker_Config函数，配置TIM4_CH1为281.25Khz 的PWM输出，配置TIM7为22Khz的定时中断，其他部分我们就不详细介绍了。
软件设计部分就为大家介绍到这里。
56.4 下载验证
在代码编译成功之后，我们通过下载代码到战舰STM32开发板上，在USB配置成功后（注意：USB数据线，要插在USB端口！不是USB_232端口！），LCD显示效果如图56.4.1所示：
图56.4.1 USB连接成功 此时，电脑提示发现新硬件如图56.4.2所示：
图56.4.2 USB读卡器被电脑找到 等USB配置成功后，DS1常亮，DS0闪烁，并且在设备管理器à声音、视频和游戏控制器里面看到多了USB Audio Device，如图56.4.3所示：
图56.4.3 USB Audio Device 此时，电脑的所有音频输出都被切换到USB
声卡输出，将耳机插入战舰STM32
开发板的PHONE
端口，即可听到来自电脑的声音。
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本帖最后由 正点原子 于 2013-4-24 22:04 编辑 ]
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