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【新版CH554评测DIY】音频校音器之1 [复制链接]

本帖最后由 北方 于 2018-3-30 14:10 编辑

音频校音器之1——开箱
1、概述
    计划用这个产品DIY一个具有USB连接功能的音频校音器。主要功能是通过驻极体咪头采集的音乐信号,进行波形分析,识别出音符,作为调音器的功能。触摸按键实现开始识别,停止识别等调音器的控制功能。
         分享和DIY计划:
326-426日),评测和分享开箱,开发环境搭建和范例程序的演示。用2周完成。
326-527日),DIY阶段,开发板开发语音采集和编码方式。采用8kHzPCM编码方式,然后用后台对PCM进行识别和量化,识别出音高。这个过程应该有一定难度,因为CH554G的时钟限制采样频率不是很高,能够准确识别出音高,需要进行数模建模计算。
2、收到新版开发板如下


应该是有了比较大的升级和改版。

3. 开发板说明
新的板卡端口和硬件在图上已经说明得很清楚了

主要包括Reset,Download按键,4个弹簧触摸按键,3个LED指示灯。
1个芯片电压选择选择开关,2组选择跳帽。
芯片引脚全部引出。
输入输出包括4个USB口,2-typeA,1-typeC,1-typeB micro。

4. 芯片说明
    CH554 芯片是一款兼容 MCS51 指令集的增强型 E8051 内核单片机,其 79%的指令是单字节单周期指令,平均指令速度比标准 MCS51 快 8~15 倍。
    CH554 支持最高 24MHz 系统主频,内置 16K 程序存储器 ROM 和 256 字节内部 iRAM 以及 1K 字节片内 xRAM,xRAM 支持 DMA 直接内存存取。
    CH554 内置了 ADC 模数转换、触摸按键电容检测、3 组定时器和信号捕捉及 PWM、双异步串口、SPI 等功能模块,支持 USB-Host 主机模式和 USB-Device 设备模式。
    具有这款开发板可以直接对芯片进行编程。相对目前已经火遍南北的16位ARM-M系列,显得性能不足。不过,这个评测就是要看看到底MCS51 还行不行。而选择的音频效应具有一定的计算要求,因此也是小有挑战的。

CPU框图如下

内存分配如下

具体性能如下:
  • l Core:增强型 E8051 内核,兼容 MCS51 指令集,其 79%的指令是单字节单周期指令,平均指令速度比标准 MCS51 快 8~15 倍,特有 XRAM 数据快速复制指令,双 DPTR 指针。
  • l ROM:16KB 容量的可多次编程的非易失存储器 ROM,可以全部用于程序存储空间;或者可以分为 14KB 程序存储区和 2KB 引导代码 BootLoader/ISP 程序区。
  • l DataFlash:128 字节可多次擦写的非易失数据存储器,支持以字节为单位改写数据。l RAM:256 字节内部 iRAM,可以用于快速数据暂存以及堆栈;1KB 片内 xRAM,可以用于大量数据暂存以及 DMA 直接内存存取。
  • USB:内嵌 USB 控制器和 USB 收发器,支持 USB-Host 主机模式和 USB-Device 设备模式,支持USB type-C 主从检测,支持 USB 2.0 全速 12Mbps 或者低速 1.5Mbps。支持最大 64 字节数据包,内置 FIFO,支持 DMA。
  • l Timer:3 组定时器,T0/T1/T2 为标准 MCS51 定时器。
  • l Capture:定时器 T2 扩展为支持 2 路信号捕捉。
  • l PWM:2 组 PWM 输出,PWM1/PWM2 为 2 路 8 位 PWM 输出。
  • l UART:2 组异步串口,都支持更高通讯波特率,UART0 为标准 MCS51 串口。
  • l SPI:SPI 控制器内置 FIFO,时钟频率最高可达系统主频 Fsys 的一半,支持串行数据输入输出单工复用,支持 Master/Slave 主从模式。l ADC:4 通道 8 位 A/D 模数转换器,支持电压比较。
  • l Touch-Key:6 通道电容检测,支持最多 15 个触摸按键,支持独立定时中断。
  • l GPIO:支持最多 17 个 GPIO 引脚(含 XI/XO 和 RST 以及 USB 信号引脚)。
  • l Interrupt:支持 14 组中断信号源,包括与标准 MCS51 兼容的 6 组中断(INT0、T0、INT1、T1、UART0、T2),以及扩展的 8 组中断(SPI0、TKEY、USB、ADC、UART1、PWMX、GPIO、WDOG),其中 GPIO 中断可以从 7 个引脚中选择。
  • l Watch-Dog:8 位可预设看门狗定时器 WDOG,支持定时中断。
  • l Reset:支持 4 种复位信号源,内置上电复位,支持软件复位和看门狗溢出复位,可选引脚外部输入复位。
  • l Clock:内置 24MHz 时钟源,可以通过复用 GPIO 引脚支持外部晶体。
  • l Power:内置 5V 到 3.3V 的低压差电压调整器,支持 5V 或 3.3V 甚至 2.8V 电源电压。支持低功耗睡眠,支持 USB、UART0、UART1、SPI0 以及部分 GPIO 外部唤醒。
  • l 芯片内置唯一 ID 号。
引脚如下






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  详情 回复 发表于 2018-4-2 16:17
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沙发
 
这板子恐怕做不来
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是。不过要试试,不成也看看问题在哪里  详情 回复 发表于 2018-3-30 14:27
 
 

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huo_hu 发表于 2018-3-30 14:23
这板子恐怕做不来

是。不过要试试,不成也看看问题在哪里
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你说的后台是pc端吗,那倒有可能
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一粒金砂(中级)

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你都已经收到板子了?我的还不知发出来没。

建议调试分两步:第一步采集后发bin格式给PC,存成 .pcm 格式,直接用音频处理软件(比如CoolEdit2000)里的傅里叶分析看频率对不对,来确认话筒电路OK。 (或者这个帖子 https://bbs.eeworld.com.cn/thread-569171-1-1.html 的方法也不错)
第二步才是自己写频谱分析的PC软件。
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建议不错,不过启动外部的API就不好玩了。对于音乐,应该不用FFT就能搞定。确认峰值的频率就可以检测出来,使用时域分析就OK了,当然精度会很差的。  详情 回复 发表于 2018-4-2 13:27
 
 
 

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mig29ee 发表于 2018-4-2 11:33
你都已经收到板子了?我的还不知发出来没。

建议调试分两步:第一步采集后发bin格式给PC,存成 .pcm 格 ...

建议不错,不过启动外部的API就不好玩了。对于音乐,应该不用FFT就能搞定。确认峰值的频率就可以检测出来,使用时域分析就OK了,当然精度会很差的。
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一粒金砂(高级)

7
 
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个人签名单价1元含税的USB和Touchkey单片机CH551G已大批量出货,试样QQ:1258305301
 
 

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