【新版CH554评测DIY】音频校音器之1

北方

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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：
（3月26日-4月26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。
（3月26日-5月27日），DIY阶段，开发板开发语音采集和编码方式。采用8kHz的PCM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

huo_hu

这板子恐怕做不来

北方

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

huo_hu

你说的后台是pc端吗，那倒有可能

mig29ee

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。

北方

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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