请教mbed里DISCO-F746NG_AUDIO_demo例程DMA实现方式

lidonglei1

请教mbed里DISCO-F746NG_AUDIO_demo例程DMA实现方式 [复制链接]

下边这段转自其他论坛，貌似不让发连接，我斗胆直接粘过来了，请作者见谅@dcexpert
{

STM32F746G-Disco开发板上带有数字麦克风和音频输出，它们组合起来就可以实现助听器的功能。只要把麦克风的输入信号进行放大，然后在通过音频接口输出。 下面程序演示了助听器的功能，它来自Mbed例程。首先它通过数字麦克风（U21、U22）获取环境声音，将数据保存到接收缓冲区，然后将数字音频发送到音频输出（U11）。如果我们在CN10（音频输出）上接一个耳机或者扬声器，就可以清楚的听到放大后的环境声音，效果非常不错。在连接耳机时，需要注意保护耳朵，因为开发板上没有音量控制的旋钮，不能调节音量。

#include "mbed.h"
#include "AUDIO_DISCO_F746NG.h"
#include "SDRAM_DISCO_F746NG.h"

AUDIO_DISCO_F746NG audio;
// audio IN_OUT buffer is stored in the SDRAM, SDRAM needs to be initialized
// and FMC enabled
SDRAM_DISCO_F746NG sdram;

DigitalOut led_green(LED1);
DigitalOut led_red(LED2);
Serial pc(USBTX, USBRX);

typedef enum
{
    BUFFER_OFFSET_NONE = 0,
    BUFFER_OFFSET_HALF = 1,
    BUFFER_OFFSET_FULL = 2,
}BUFFER_StateTypeDef;

#define AUDIO_BLOCK_SIZE   ((uint32_t)512)
#define AUDIO_BUFFER_IN     SDRAM_DEVICE_ADDR     /* In SDRAM */
#define AUDIO_BUFFER_OUT   (SDRAM_DEVICE_ADDR + (AUDIO_BLOCK_SIZE * 2)) /* In SDRAM */
__IO uint32_t  audio_rec_buffer_state = BUFFER_OFFSET_NONE;
static uint8_t SetSysClock_PLL_HSE_200MHz();
int main()
{
    SetSysClock_PLL_HSE_200MHz();
    pc.baud(9600);

    pc.printf("\n\nAUDIO LOOPBACK EXAMPLE START:\n");
    led_red = 0;

    pc.printf("\nAUDIO RECORD INIT OK\n");
    pc.printf("Microphones sound streamed to headphones\n");

    /* Initialize SDRAM buffers */
    memset((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_IN, 0, AUDIO_BLOCK_SIZE*2);
    memset((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_OUT, 0, AUDIO_BLOCK_SIZE*2);
    audio_rec_buffer_state = BUFFER_OFFSET_NONE;

    /* Start Recording */
    audio.IN_Record((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_IN, AUDIO_BLOCK_SIZE);

    /* Start Playback */
    audio.OUT_SetAudioFrameSlot(CODEC_AUDIOFRAME_SLOT_02);
    audio.OUT_Play((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_OUT, AUDIO_BLOCK_SIZE * 2);

    while (1) {
        /* Wait end of half block recording */
        while(audio_rec_buffer_state == BUFFER_OFFSET_HALF) {
        }
        audio_rec_buffer_state = BUFFER_OFFSET_NONE;
        /* Copy recorded 1st half block */
        memcpy((uint16_t *)(AUDIO_BUFFER_OUT), (uint16_t *)(AUDIO_BUFFER_IN), AUDIO_BLOCK_SIZE);
        /* Wait end of one block recording */
        while(audio_rec_buffer_state == BUFFER_OFFSET_FULL) {
        }
        audio_rec_buffer_state = BUFFER_OFFSET_NONE;
        /* Copy recorded 2nd half block */
        memcpy((uint16_t *)(AUDIO_BUFFER_OUT + (AUDIO_BLOCK_SIZE)), (uint16_t *)(AUDIO_BUFFER_IN  
+ (AUDIO_BLOCK_SIZE)), AUDIO_BLOCK_SIZE);
    }
}
/*-------------------------------------------------------------------------------------
       Callbacks implementation:
           the callbacks API are defined __weak in the stm32746g_discovery_audio.c file
           and their implementation should be done in the user code if they are needed.
           Below some examples of callback implementations.
  -------------------------------------------------------------------------------------*/
/**
  * @brief Manages the DMA Transfer complete interrupt.
  * @param None
  * @retval None
  */
void BSP_AUDIO_IN_TransferComplete_CallBack(void)
{
  audio_rec_buffer_state = BUFFER_OFFSET_FULL;
  return;
}

/**
  * @brief  Manages the DMA Half Transfer complete interrupt.
  * @param  None
  * @retval None
  */
void BSP_AUDIO_IN_HalfTransfer_CallBack(void)
{
  audio_rec_buffer_state = BUFFER_OFFSET_HALF;
  return;
}

程序分析：

• 首先定义缓冲区大小和音频输入输出缓冲区
  
  #define AUDIO_BLOCK_SIZE   ((uint32_t)512)
  #define AUDIO_BUFFER_IN     SDRAM_DEVICE_ADDR     /* In SDRAM */
  #define AUDIO_BUFFER_OUT   (SDRAM_DEVICE_ADDR + (AUDIO_BLOCK_SIZE * 2)) /* In SDRAM */
• 然后进行初始化，初始化部分完成下面几个功能：
  
  • 分配缓冲区
        /* Initialize SDRAM buffers */
        memset((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_IN, 0, AUDIO_BLOCK_SIZE*2);
        memset((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_OUT, 0, AUDIO_BLOCK_SIZE*2);
  • 启用录音功能，将音频输入保存到输入缓冲区
        /* Start Recording */
        audio.IN_Record((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_IN, AUDIO_BLOCK_SIZE);
  • 设置音频回放
        audio.OUT_SetAudioFrameSlot(CODEC_AUDIOFRAME_SLOT_02);
        audio.OUT_Play((uint16_t*)AUDIO_BUFFER_OUT, AUDIO_BLOCK_SIZE * 2);
    
• 在主循环中，等待音频输入完成，然后将输入缓冲区（AUDIO_BUFFER_IN）的数据复制到输出（AUDIO_BUFFER_OUT）缓冲区。音频输入的录音和回放，都是使用DMA方式自动完成的，所以无需CPU处理。
  

}


请教一下，程序中音频输入的录音和回放的DMA配置是怎么实现的？

dcexpert

这就是Mbed官方的一个例程。具体实现是先设置好缓冲区，在设置外设，最后在主程序中查询标志位，然后复制数据。

它并不是完全自动化，只是录音和回放部分是DMA方式，有数据就自动播放。

lidonglei1

dcexpert 发表于 2016-8-29 15:49
这就是Mbed官方的一个例程。具体实现是先设置好缓冲区，在设置外设，最后在主程序中查询标志位，然后复制数 ...

哦 谢谢。
刚才在群里人民币的幻想为我耐心的讲解了DMA，受益匪浅，结合这个例子我再学习学习，非常感谢

dcexpert

lidonglei1 发表于 2016-8-29 16:11
哦 谢谢。
刚才在群里人民币的幻想为我耐心的讲解了DMA，受益匪浅，结合这个例子我再学习学习，非常感谢

这个例子比较有趣，可以试试，就是要注意音量控制，开发板上没有音量控制。

nmg

lidonglei1 发表于 2016-8-29 16:11
哦 谢谢。
刚才在群里人民币的幻想为我耐心的讲解了DMA，受益匪浅，结合这个例子我再学习学习，非常感谢

你不懒给我们讲解你理解的DMA，100字以内

lidonglei1

nmg 发表于 2016-8-29 17:38
你不懒给我们讲解你理解的DMA，100字以内

这个图就是我理解的这个程序。


还没找到DMA的具体资料，目前我认为（不一定对）F7里有2个DMA，每个DMA有8个数据流，也就是可以同时（并行）执行16个数据搬移（我开始以为是每个DMA只能执行1个搬运，所以这个程序内部是用memcpy搬运的）。