在LPC1343上利用2个16位的PWM输出做音频输出，源代码和那个bg.wav文件见附件

zhdphao

在LPC1343上利用2个16位的PWM输出做音频输出，源代码和那个bg.wav文件见附件 [复制链接]

在LPC1343上利用2个16位的PWM输出做声音频输出

  今天（星期六）我利用LPC1343的PWM做音频输出，并成功的循环播放了SD卡上的bg.wav歌曲（刘德华的《今天》）。播放十分流畅，高音低音丰富，现在边听《今天》边发贴，感觉还不错。

  下面是步骤和各部分代码，和大家共享，全部代码和那个bg.wav文件见附件：

硬件改造部分：

    0、今天先做单声道的。将一般的耳机的两根线直接焊接到开发板的P1_9和GND。这样我们就给LPC1343开发板加了一个耳机接口，以后他将为你提供动听的音乐。

    可能有人会问：PWM出来的是PWM脉冲，你不滤波啊？其实可以不需要，只要你脉冲频率能够超出耳机的响应范围，他不会带来太大问题。当然有更好，我以后慢慢加。

    至此硬件改造结束。

软件部分：

    1、我用LPC1343的两个16位计时器（你可以选择LPC1343里4个计时器任何两个）：一个提供PWM输出；一个做定时器。

    2、PWM输出计时器在这里作为DAC，输出音频。我用了TIMER16_B1_MAT0，输出对应管脚P1_9。

  //PWM初始化设置
  unsigned short pwmizhouqi=256; //10000;
  LPC_TMR16B1->TCR = 0;   //关闭timer16B1
  LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<8);  //只有提供了timer16B1的时钟后才能操作timer16B1
  LPC_TMR16B1->TCR = 0;   //关闭timer16B1
  //LPC_TMR16B0->EMR = (1<<EMC3)|(1<<EMC2)|(1<<EMC1)|(1<<EMC0)|(1<<3)|0x01;
  //1、将引脚PIO1_9设为CT16B1_MAT0功能：IOCON_PIO1_9[2：0]=B001
  LPC_IOCON-> PIO1_9=0X01;
  //2、设置CT16B1_MAT0的匹配值：设置TMR16B1MR0值      TMR16B1MR0=空白数
  LPC_TMR16B1->MR0 = pwmizhouqi/2;  //空闲期
  //3、将CT16B1_MAT0的PWM模式打开：TMR16B0PWMC[0]=1
  LPC_TMR16B1-> PWMC = 0x01; //注意：PWM周期的复位由MCR决定，而不是PWMC控制MAT3决定
  //4、设置予分频寄存器
  LPC_TMR16B1-> PR=0;  //为0不予分频
  //5、设置如果MR3和TC匹配，TC复位：TMR16B1MCR[10]=1
  LPC_TMR16B1->MCR = 0x0400;
  //6、设置CT16B0_MAT3的匹配值：设置TMR16B0MR3值      TMR16B0MR3=周期长度
  LPC_TMR16B1->MR3 = pwmizhouqi;  //PWM周期
  //7、设置计数控制寄存器选择计时器模式（每个PCLK上升沿）：TMR16B0CTCR[1：0]=B00；也可以选择其他值为CAP引脚
  LPC_TMR16B1->CTCR = 0x00;
  //8、启动计数：TMR16B0TCR[0]=1
  LPC_TMR16B1->TCR |= 1;

   3、另一个定时器TMR16B0根据WAVE文件的采样率而发生定时中断，定时控制输出PWM脉冲宽度。

 //将TIMER0初始化成24000的中断，每计数到3000中断一次修改LPC_TMR16B1->MR0
  nextreadpwm=512;
  LPC_TMR16B0->TCR = 0;   //关闭timer16B1
  LPC_SYSCON->SYSAHBCLKCTRL |= (1<<7);  //只有提供了timer16B0的时钟后才能操作timer16B0
  LPC_TMR16B0->TCR = 0;   //关闭timer16B1
  //让MCR=0x03表示MR0匹配产生中断、复位
  LPC_TMR16B0->MCR = 0x03;
  //设置CT16B0_MAT0的匹配值：设置TMR16B0MR0值
   LPC_TMR16B0->MR0 = 3000;  //3000个周期
  //3、将CT16B0_MAT0的PWM模式关闭：TMR16B0PWMC[0]=0
  LPC_TMR16B0-> PWMC = 0x00; //注意：PWM周期的复位由MCR决定，而不是PWMC控制MAT3决定
  //4、设置予分频寄存器
  LPC_TMR16B0-> PR=0;  //为0不予分频
  //5、设置计数控制寄存器选择计时器模式（每个PCLK上升沿）：TMR16B0CTCR[1：0]=B00；也可以选择其他值为CAP引脚
  LPC_TMR16B0->CTCR = 0x00;  //00
  //6、启动计数：TMR16B0TCR[0]=1
  NVIC_EnableIRQ(TIMER_16_0_IRQn);
  LPC_TMR16B0->TCR |= 1;

 

    4、两个计时器分工合作实现音频输出。

    5、我是在前面发帖说过的“利用LPC1343实现SPI接口读SD卡的文件系统”的基础上开发的(直接用了zhaojun_xf版主的成果，基本没有什么改动。hehe!)。主程序不断读取（播放）SD上的WAV文件。

   char isok=0;
   AppSystemInit();
   char tmpname[16]="bg.wav";
   while (1)
   {
       //读取SD卡文件: bg.wav,

       isok = AppFileRead(tmpname);
   }

    6、在TMR16B0的中断里，将读到的wav定时写入LPC_TMR16B1->MR0，发出声音。

void TIMER16_0_IRQHandler (void)
{
   LPC_TMR16B0->IR = 1;

   if (nextreadpwm>=BUFFER_SIZE)
       return;

   LPC_TMR16B1->MR0 = Buffer[nextreadpwm];
   nextreadpwm++;
   return;

}

[ 本帖最后由 zhdphao 于 2010-7-25 07:41 编辑 ]

David_Lee

    ..

fengzhang2002

谢谢分享，很有借鉴价值

zhdphao

SD部分我直接用了zhaojun_xf版主的成果，基本没有什么改动。特别感谢一下。

lilong8470

很厉害啦！

chenzhufly

  很有创意

wulei19880906

我也有一块开发板，要去试试！

zhdphao

原帖由 wulei19880906 于 2010-7-25 15:44 发表 我也有一块开发板，要去试试！

    看大家都跃跃欲试，我说一下要注意的地方。

    由于这是建立在“LPC1343使用SD卡”的基础之上的，所以连接SD卡是必须的：

   

    SD卡兼容MMC卡，同样支持SPI方式读写。这里LPC1343是主机，SD是从机。

    SD卡连接方式：SSEL  -  P0.2       ---->    SD卡引脚1 CS

              SCK    -  P2.11     ---->    SD卡引脚5 CLK

              MISO  -  Ｐ 0.8       ---->   SD卡引脚7  DO (DO是从SD卡的角度)

              MOSI  -  P0.9       ---->    SD卡引脚2  DI (DI是从SD卡的角度)

              +3.3V                   ---->    SD卡引脚4  VDD

              GND                    ---->    SD卡引脚2、6 VSS

 

在上一张我以前用的SD卡接线图，图例用的是SD方式，大家只需要参考图的接线编号。

 

所以我们要把SD卡座按以上连接方式焊接到LPC1343开发板上。

记得把压缩包里面的bg.wav拷贝到SD卡的根目录下面。

用LPCXpressot打开(impor) sd-fat32-sound.zip，其中的“usbhid_rom”就是这个项目。

 

 

[ 本帖最后由 zhdphao 于 2010-7-26 07:14 编辑 ]

lilong8470

这么厉害啊，好好学习！

ddllxxrr

 

cuizhihao

向你看齐啊……学习一下啊……:P

zhdphao

    谢谢大家鼓励，又想到了很多不完善和欠考虑的地方，会影响播放音质，周末会一并改正过来。 弄好了再发挥一下，呵呵！

    大家也把声音放出来，电路很简单啊！怎么没看到人出来交流一下。

    其实声音并非十分完美，但还不是很糟糕，以后用在仪器上播放语音提示还是不错的。在仪器上装SD卡并非不合理，我看见华为的设备都装两块CF卡了。

[ 本帖最后由 zhdphao 于 2010-7-28 08:01 编辑 ]

zhdphao

电路就是焊接一个SD卡座和一个耳机到LPC1343开发板上。
众人拾柴火焰高，如果大家都发挥一下，音质肯定完美。

xinpian1

你好牛啊，学习

zhdphao

    做好以后，一直有个疑问：SD读取缓冲区是否跟不上MCU的发声的数据消耗，而造成瞬时MCU等待发声数据。

    于是我在程序里加上显示断流的部分：

             1、用开发板上唯一的资源LED显示，有数据时关闭LED显示；

                                             GPIOSetValue( LED_PORT, LED_BIT, LED_OFF);

             2、发现音频数据断流点亮LED。

                                            GPIOSetValue( LED_PORT, LED_BIT, LED_ON );

    再次下载到开发板上运行， 惊讶的发现LED在不断的闪亮，断流的太频繁了。但是由于断流时PWM依然工作（输出电压依然是连续的），而且持续时间短，你不仔细听还听不出来。

    现在考虑修改读卡程序，采用两个SD卡数据缓冲区，让他们交替工作：

            1、第一次将两个缓冲区都填满，定义好：在用缓冲区 后备缓冲区

            2、负责发声的中断程序使用“在用缓冲区”发出声音。主程序同时判断“后备缓冲区”是否为空，为空就马上读数据。

            3、负责发声的中断程序发现“在用缓冲区”没有数据，马上将“后备缓冲区”设为“在用缓冲区”，“在用缓冲区”设为“后备缓冲区”，脚色互换。

            4、重复上面的2、3，以保证发声不中断。

[ 本帖最后由 zhdphao 于 2010-7-31 11:08 编辑 ]

zhdphao

    有了以上的方法音频播放就不会断流了，代码如下：

#define  BUFFER_SIZE  (512*6)                     // 缓冲区大小

 

  nextreadpwm=BUFFER_SIZE;
  bakbuffer=0;
  bakshu=0;
  nowbuffer=0;
  nowshu=0;
  needread=BUFFER_SIZE*2;
  do
  {
   if (bakshu==0)  //如果bakisfull为空
   {
    AppClearBuffer(0x00,bakbuffer);   // 缓冲清零
    if(f_read(&file, Buffer+bakbuffer, needread, &br))
    {
     return 0;
    }
    else
    {
     if (needread==BUFFER_SIZE*2) //循环的第一次读
     {
      needread=BUFFER_SIZE;  //以后只需要读BUFFER_SIZE；
      bakbuffer=BUFFER_SIZE;  //备用缓冲区在BUFFER_SIZE
      if (br>BUFFER_SIZE)
      {
       bakshu=br-BUFFER_SIZE;  //备用缓冲区有(br-BUFFER_SIZE)字节
       nowshu=BUFFER_SIZE;
      }
      else
      {
       nowshu=br;
      }
     }
     else
     {
      bakshu=br;    //
     }
     nextreadpwm=0;
     ii+=br;
    }
   }
   else
   {
    GPIOSetValue( LED_PORT, LED_BIT, LED_OFF );
    //__WFI();
   }
  } while (br);  // 判断是否读完(br == 0，表示读取完成)

  /*Close all files*/
      f_close(&file);    // 关闭文件，必须和f_open函数成对出现

 

 

    由于这是"小巧的LPC1114做图象开发板"工作的音频播放部分，所以这里以后不再另外更新了，一并归到："小巧的LPC1114做图象开发板" 继续。

[ 本帖最后由 zhdphao 于 2010-7-31 19:59 编辑 ]

dengxiaofeng

其实我倒觉得LPC1343做播放WAV的音频剩余的时间片应该不少，看一下wav的数据格式就知道很简单，基本上就是 读出SD卡的数据，做一个处理就可以送给PWM了，据我论证LPC1343在72M下应该可以软解码MP3了，网络上有软解码MP3的库，是将原来浮点计算的解码修改成了定点计算，所以很时候嵌入式应用，唯一不足的是可能LPC1343软解mp3 RAM不够。呵呵  我准备在LPC1768上实现！
不要说不可能哟 因为我有在ATMEL的M3上实现的软解mp3的源代码哟！
只是函数蛮多的 没有说明  目前还没有移植过来！ 呵呵

fengzhang2002

M3软解码有点够呛，CPU不够，除非你自己能优化解压算法才行

wangzhiqi

楼主很强啊 谢谢分享

rxz86

最近在弄1343，感谢分享