[原创] 心仪M7--STM32F769I-DISCO评测-SAI(四)

okwh 2017-1-4 22:59 楼主

本篇是此系列的最后一篇，重点是SAI(Serial audio interface).

前奏介绍

众所周知，声频、视频是人机界面的核心部分，有了它们，计算机的人性化、亲和感才会大大提升。从某个角度看，视频数据的处理表达已经变得容易多了，而声频数据表达要求的时间精确均匀的数据流，总是让人甚感棘手。嵌入处理器支持使用DAM的SAI接口使得声频在嵌入系统的CPU占用大大降低。

简单地看，SAI就像是连两个更全面的I2S总线构成(顺便说一句，各种串行通讯方式已经成为学习掌握嵌入系统的基本功夫，先学习SPI可以建立一个很好的基础)。对于声频数据传输，满足声频信息中包含的各种取样频率的要求，就是声频数据传输和普通SPI的一个重要不同点。通常SAI用于在播放解码和录音编码芯片之间建立通讯接口。

如图是　STM32F7的SAI功能图：

下图是STM32F7的I2S功能块图：

可以看出STM32F7的SAI有两个独立可配置的通道，带有FIFO、帧同步异步、时钟发生、主从模式、声频格式、DMA和中断等全面支持。每个通道主要有四信号线：数据、时钟、帧同步、主模式时钟(用于和外部编码解码芯片的时序协调，STM32F769-DISCO使用的声频处理芯片是WM8994)。

代码例子：

这里我们通过例子BSP例程(STM32F7xx_DFP\2.8.0\Projects\STM32F769I-Discovery\Examples\BSP)的一部分Audio-Player来说明SAI的工作方式。例子代码见附件，解压到STM32F7xx_DFP\2.8.0\Projects\STM32F769I-Discovery\Example下使用。

主程序：

int main(void)
{
uint8_t lcd_status = LCD_OK;
MPU_Config();
CPU_CACHE_Enable();
HAL_Init();
SystemClock_Config();
BSP_LED_Init(LED_GREEN);
BSP_LED_Init(LED_RED);
BSP_PB_Init(BUTTON_WAKEUP, BUTTON_MODE_GPIO);
lcd_status = BSP_LCD_Init();
while(lcd_status != LCD_OK);
BSP_LCD_LayerDefaultInit(0, LCD_FB_START_ADDRESS);
BSP_LCD_Clear(LCD_COLOR_WHITE);
//以上所有例程序几乎一样，无需解释。详细学习，直接研究STM32F7xx_DFP\2.8.0\Projects\STM32F769I-Discovery\Examples\BSP
while (1)
AudioPlay_demo(); //　我们这里只分析这个例子。
}

AudioPlay_Demo()第一部分，初始化：主要是LCD界面！！

void AudioPlay_demo (void)
{
uint32_t *AudioFreq_ptr;
AudioFreq_ptr = AudioFreq+6; /*AF_48K*/
uint8_t frequency_str[256] = {0};
uint8_t volume_str[256] = {0};
uint8_t ts_status = TS_OK;
Point Points2[] = {{100, 140}, {160, 180}, {100, 220}};
uwVolume = 40;
Audio_SetHint();
BSP_LCD_SetFont(&Font20);
ts_status = BSP_TS_Init(BSP_LCD_GetXSize(), BSP_LCD_GetYSize());
if (ts_status != TS_OK)
{
BSP_LCD_SetBackColor(LCD_COLOR_WHITE);
BSP_LCD_SetTextColor(LCD_COLOR_RED);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, BSP_LCD_GetYSize() - 95, (uint8_t *)"ERROR", CENTER_MODE);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, BSP_LCD_GetYSize() - 80, (uint8_t *)"Touch Screen cannot be initialized", CENTER_MODE);
}
/* SAI初始化*/
if(BSP_AUDIO_OUT_Init(OUTPUT_DEVICE_BOTH, uwVolume, *AudioFreq_ptr) == 0)
{
BSP_LCD_SetBackColor(LCD_COLOR_WHITE);
BSP_LCD_SetTextColor(LCD_COLOR_GREEN);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, BSP_LCD_GetYSize() - 95, (uint8_t *)" AUDIO CODEC OK ", CENTER_MODE);
}
else
{
BSP_LCD_SetBackColor(LCD_COLOR_WHITE);
BSP_LCD_SetTextColor(LCD_COLOR_RED);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, BSP_LCD_GetYSize() - 95, (uint8_t *)" AUDIO CODEC FAIL ", CENTER_MODE);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, BSP_LCD_GetYSize() - 80, (uint8_t *)" Try to reset board ", CENTER_MODE);
}

/* Play audio on slots 0 and 2 */
BSP_AUDIO_OUT_SetAudioFrameSlot(CODEC_AUDIOFRAME_SLOT_02);
AUDIO_Start((uint32_t *)AUDIO_SRC_FILE_ADDRESS, (uint32_t)AUDIO_FILE_SIZE);
//开始播放，播放的声频文件audio_sample_tdm.bin在\Binary目录，事先用ST-Link utility写入flash地址0x08080000
/* Display the state on the screen */
BSP_LCD_SetBackColor(LCD_COLOR_WHITE);
BSP_LCD_SetTextColor(LCD_COLOR_BLUE);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, LINE(8), (uint8_t *)" PLAYING... changed by okwh at eeworld ", CENTER_MODE);
sprintf((char*)volume_str, " VOL: %3ld ", uwVolume);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, LINE(9), (uint8_t *)volume_str, CENTER_MODE);
sprintf((char*)frequency_str, " FREQ: %6ld ", *AudioFreq_ptr);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, LINE(10), (uint8_t *)frequency_str, CENTER_MODE);
BSP_LCD_SetFont(&Font16);
BSP_LCD_DisplayStringAt(0, BSP_LCD_GetYSize() - 40, (uint8_t *)"Write audio_sample_tdm.bin' in Binary to @0x08080000 of flash using ST-Link utility", CENTER_MODE);
if(ts_status == TS_OK)
{
/* Set touchscreen in Interrupt mode and program EXTI accordingly on falling edge of TS_INT pin */
ts_status = BSP_TS_ITConfig();
BSP_TEST_APPLI_ASSERT(ts_status != TS_OK);
Touchscreen_DrawBackground_Circles(16);
}
BSP_LCD_SetFont(&Font20);
/* Audio is playing */
BSP_LCD_SetTextColor(LCD_COLOR_WHITE);
BSP_LCD_FillPolygon(Points2, 3);
BSP_LCD_SetTextColor(LCD_COLOR_BLACK);
BSP_LCD_FillRect(100, 140, 25 , 80);
BSP_LCD_FillRect(140, 140, 25 , 80);
while (1)
{
...........略，主要是处理user按键，实现播放速度、音量控制

此例使用BSP_AUDIO_OUT_Init初始化SAI, 在AUDIO_Start先读取复制缓冲区大小的数据到整个环形缓冲区，并用BSP_AUDIO_OUT_Play设置DMA从缓冲区传送数据到SAI开始播放，播放中将使用BSP_AUDIO_OUT_xxxTransfer_CallBack更新赋值缓冲区半满全空标志。

系统时钟中断SysTick_Handler用 AUDIO_Process判断缓冲区标志，用GetData读取在flash的声频数据到缓冲区，

使用环形缓冲区（AUDIO_BufferTypeDef　buffer_ctl）逐步从flash取得后续声频数据填充缓冲区，如此保证播放，

视频: 触摸控制播放的音量和频率

AudioPlayerSamOkwhEEworld.mp4 (1.93 MB)
(下载次数: 31, 2017-1-5 13:46 上传)

本例代码

STM32F769DiscoAudioPlaySam.rar (380.29 KB)
(下载次数: 72, 2017-1-5 13:47 上传)

本系列：

心仪M7--STM32F769I-DISCO评测-准备(0)

心仪M7--STM32F769I-DISCO评测-相遇 (一)

心仪M7--STM32F769I-DISCO评测-CoreMark测试 (二)

心仪M7--STM32F769I-DISCO评测-SPI通讯 (三)

心仪M7--STM32F769I-DISCO评测-SAI(四)

点击此处，查看STM32F769I开发板官方资源。 本帖最后由 okwh 于 2017-1-5 13:48 编辑

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回复评论（2）

沙发 qsjit

性能很不错！没有什么意义，价格高的离谱。谁家回去用呀！国产MCU也是不错的性能。

点赞 2017-1-6 16:02

板凳 okwh

嵌入、应用、桌面，正在走向连接和融合，已经不象原来那么泾渭分明。想当年(区区30多年前)，一台8086的PC就超过10万了(那时的10万，可不是现在的虚胀钱)，现在呢？当年一部大哥大也数万，现在呢？当年，一部电视机重达30公斤，价格数万万，现在呢？这不过一代人的时间啊。这世界变化很快的，已经快过人的成长更替了 本帖最后由 okwh 于 2017-1-6 18:02 编辑

熙熙攘攘的世界，我们不懈前行......

点赞 2017-1-6 17:53

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