参与HELPER2416开发板助学计划-HELPER2416-RAWOS音频驱动

xuhany

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HELPER2416-RAWOS音频驱动

一、理论知识
  1.声音的基本概念,声音是通过一定介质传播的连续的波,它的属性有如下:
    a.声音的强弱叫音调,也叫频率,单位赫兹Hz,人能听到的范围为                                                        20Hz-20KHz,>20KHz叫超声波,<20Hz叫微波.
    b.声音的响度叫音量,也叫振幅,单位分贝dB,人能感受到1-130dB
    c.声音的数字化,声音模拟信号->采样->量化->编码->wav文件
      采样频率:单位时间抽取的样品数量,频率越高，音质越好,常见                                                        8KHz,11.025KHz,22.05KHz,44.1KHz
      量化:每个采样点数据的表示位数,精度越大，音质越好,常见8bit,16bit
      声道:多个声道同时采样,能表现出立体环绕等,0左声道1右声道2立体声
    d.声音的还原,wav文件->解码->DAC还原为声音
      wav文件有4中编码方式,PCM,ADPCM,A/mu-Law,ACM
      其中PCM无损无压缩,        ADPCM为1:4有损压缩
  2.I2S控制器,IC内置音频总线
    I2S是philips公司为数字音频设备之间的音频数据传输而定制的一种总线.
    其他还有PCM标准,AC97标准
  3.CODEC编解码芯片  

  4.wav文件格式    主要分为4个chunk,分别是RIFF,FMT,Fact,Data
    解码时候需要用到的是FMT中采样频率,采样精度，声道,预备缓存区共4个参数    Data中的数据长度，和数据内容共2个参数    第一次接触这个格式，可能比较难理解，帖子幅度有限，不能详细概括,谅解

二、I2S工作过程  

  1.I2S总线规范
    SCK串行时钟,随数据一起,SCK的频率=2*采样频率*采样位数
    WS声道选择,高左声道,低右声道,WS频率=采样频率
    SD串行数据    时序如下,由SDF指定：        

           

  2.s3c2416用到的引脚有I2SLRCK\I2SSCLK\I2SSDO\I2SMCLK   

    I2SSCLK对应CLK,I2SLRCK对应WS,I2SSDO对应SD   

    I2SMCLK系统时钟

三、WM8731L工作过程   

  1.wm8731是一款集成耳机驱动器的低功耗、高质量音频编码解码器,为MP3,录音机设计,具有24位ad/da   

  2.s3c2416用到的引脚有I2C_SCL\I2C_SDA   

    整个工作过程就是AC -> Filters -> DAC -> VOL -> Stereo Headphone Output

四、I2S驱动实现  s3c2416支持两种操作I2S的方式  

  1.IO方式，此方法效率较低，mcu占用率高  

  2.DMA方式,此方法较好  

  3.IO方式具体实现如下,其中关键参数有IMS,SDF,BFS,BLC,LRP   

    GPBPU_REG = (GPBPU_REG & (~(3<<0))) | (0<<0);   

    GPBPU_REG = (GPBPU_REG & (~(3<<2))) | (0<<2);   

    GPBPU_REG = (GPBPU_REG & (~(3<<4))) | (0<<4);   

    GPBPU_REG = (GPBPU_REG & (~(3<<6))) | (0<<6);   

    GPBPU_REG = (GPBPU_REG & (~(3<<8))) | (0<<8);                   

    GPECON_REG = (GPECON_REG & (~(3<<0))) | (2<<0);   

    GPECON_REG = (GPECON_REG & (~(3<<2))) | (2<<2);   

    GPECON_REG = (GPECON_REG & (~(3<<4))) | (2<<4);   

    GPECON_REG = (GPECON_REG & (~(3<<6))) | (2<<6);   

    GPECON_REG = (GPECON_REG & (~(3<<8))) | (2<<8);                           

    IISPSR_REG = (3<<8)|(1<<15);   

    IISCON_REG  = 0;   

    IISMOD_REG  = (0<<1)|(3<<3)|(0<<10)|(0<<13);                   

    IISFIC_REG = 0x08000;   

    IISFIC_REG &= ~(1<<15);  

  4.DMA方式实现   

    IISCON_REG = 0x0;   

    DISRC0_REG = (uint32_t)TxBuffer;   

    DIDST0_REG = IISTXD;   

    DIDSTC0_REG = (0<<2) | (1<<1) | (1<<0);   

    DCON0_REG = (4096) | (2<<20) | (1<<22) | (1<<24) | 0xe0000000;   

    DMAREQSEL0_REG = (1<<0) | (4<<1);   

    register_irq(17, dma_0_ISRService);   

    INTMOD_REG &= ~(1 << 17);   

    INTSUBMSK_REG &= ~(1 << 18);   

    INTMSK_REG &= ~(1 << 17);                    

    IISFIC_REG |= (1<<15);   

    IISFIC_REG &= ~(1<<15);   

    IISMOD_REG  = (0<<1)|(2<<3);   

    if(bitlen == 8)      

      IISMOD_REG = (IISMOD_REG & (~(3<<13))) | (1<<13);   

    else if(bitlen == 16)      

      IISMOD_REG = (IISMOD_REG & (~(3<<13))) | (0<<13);   

    else if(bitlen == 24)      

      IISMOD_REG = (IISMOD_REG & (~(3<<13))) | (2<<13);   

    prescale = 96000000/(384*fs);   

    IISPSR_REG = (prescale<<8) | (1<<15);

五、WM8731L驱动实现   

    IIC_init(2000);

    IIC_open( );

    wm8731_write(0x10,0x18);

    wm8731_write(0x0E,0x02);

    wm8731_write(0x12,0x01);

    wm8731_write(0x08,0x3b);

    wm8731_write(0x0a,0x00);

    wm8731_write(0x0c,0x47);

    IIC_close();
结束语,感谢各位的耐心阅读，帖子先写到这，意犹未尽，希望后面还能多写几篇。

然后大家有更多的疑问，可以继续通过论坛讨论交流,为后来网友以作借鉴。

最后，感谢helper2416的老板，为大家提供这样一个共同的学习环境,希望大家能多多利用，这样一个活动确实很难得。        

论坛ID：xuhany

提交时间：2014/07/10 17:50

spacexplorer

这个要顶，属于难得的教材

abszy

请教下楼主这个WM8731的驱动实现是怎么写出来的呢，完全自己查芯片手册后自己写的？
很想知道开发方法，望指点？

lonerzf

这回的板子感觉开发进度都好快啊。真给力。赞！

xuhany

abszy 发表于 2014-7-10 19:24
请教下楼主这个WM8731的驱动实现是怎么写出来的呢，完全自己查芯片手册后自己写的？
很想知道开发方法，望 ...

嗯，看懂手册，是写出代码的充分条件

wowo8688

最近这在学习这个，2440的可以播放音乐，到2416就不行了。
楼主能否共享下 “HELPER2416-RAWOS音频驱动” 的裸机代码啊

wowo8688

请教楼主，
    wm8731_write(0x10,0x18);
    wm8731_write(0x0E,0x02);
    wm8731_write(0x12,0x01);
    wm8731_write(0x08,0x3b);
    wm8731_write(0x0a,0x00);
    wm8731_write(0x0c,0x47);
这几条语句按照什么顺序如何定的？哪几条是播放声音必须的么？

spacexplorer

wowo8688 发表于 2014-11-7 14:50
请教楼主，
    wm8731_write(0x10,0x18);
    wm8731_write(0x0E,0x02);

这些寄存器都是WM8731手册里有描述的，翻手册看一下就明白了！