微處理器S3C44B0X音頻文件播放

微處理器S3C44B0X音頻文件播放

S3C44B0X是三星公司針對(duì)嵌入式系統(tǒng)推出高性?xún)r(jià)比微處理器，它是基于ARM7TDMI內(nèi)核的16/32位RISC處理器，工作主頻為66MHz.為了降低成本和節(jié)約產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，S3C44BO0X提供了豐富的內(nèi)置部件，包括：內(nèi)部SRAM，LCD控制器，8通道10位ADC，IIC總線接口，IIS總線接口等.其中S3C44B0X IIS接口能用來(lái)連接一個(gè)外部8/16位立體聲聲音解碼器.CS4334是CIRRUS公司推出的系列音頻解碼芯片.文獻(xiàn)[1,2,3]中對(duì)它們的工作原理和應(yīng)用有詳細(xì)的論述.

　　本文詳細(xì)研究了S3C44B0X IIS總線接口和CS4334的連接，搭建了以二者為基礎(chǔ)的嵌入式工作平臺(tái).在該平臺(tái)上現(xiàn)WAVE音頻文件的播放，并給出了測(cè)試程序.

　　1IIS總線結(jié)構(gòu)

　　S3C44B0X IIS（Inter-IC Sound）接口對(duì)FIFO存取提供DMA傳輸模式代替中斷模式，它可以同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)也可以只發(fā)或只收.

　　如圖1所示，總線接口FIFO控制包括總線接口、內(nèi)部寄存器和狀態(tài)機(jī)，控制總線接口邏輯和FIFO訪問(wèn)；3位的雙分頻器包括一個(gè)作為IIS總線主設(shè)備時(shí)鐘發(fā)生器，另外一個(gè)作為外部編碼器的時(shí)鐘發(fā)生器；主設(shè)備串行比特時(shí)鐘發(fā)生器（主設(shè)備模式），將從主設(shè)備時(shí)鐘中分頻得到串行比特?cái)?shù)時(shí)鐘；聲道發(fā)生器和狀態(tài)器生成和控制IISCLK和IISLRCK，并且控制數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送；16位移位寄存器在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)將數(shù)據(jù)由并變串，接收數(shù)據(jù)時(shí)做相反的動(dòng)作.

　　IIS總線可以使用正常傳輸模式，DMA傳輸模式和發(fā)送接收同時(shí)模式三種傳輸方式.

　　2 音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片CS4334

　　CS4334是CIRRUS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，具有接口簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定以及便于操作等特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用. 另外，由于WAVE數(shù)字音頻經(jīng)CS4334轉(zhuǎn)換成模擬音頻后信號(hào)較微弱，需要增加一個(gè)音頻功率放大器.本文選用的是PHILIPS公司的TDA7050低電平單聲道/立體聲功率放大器.

圖1 IIS總線結(jié)構(gòu)框圖

圖2S3C44B0X與CS4334以及TDA7050的連接示意圖

　　3S3C44B0X和CS4334以及TDA7050的連接

　　S3C44B0X IIS總線接口和CS4334模塊都具有很強(qiáng)的通用性，連接很容易實(shí)現(xiàn).連接方法為：將S3C44B0X的端口PF6（IISDO）、 PF8（IISCLK）、PF5（IISLRCK）、PE8（END/AN）分別與CS4334的管腳1、2、3、4連接.CS4334與TDA7050 連接時(shí)，只需將CS4334的輸出連接到TDA7050的相應(yīng)輸入管腳即可.具體連接方法如圖2所示.

　　4 程序設(shè)計(jì)

　　程序設(shè)計(jì)假設(shè)S3C44B0X已經(jīng)成功啟動(dòng)，此處著重介紹播放WAVE文件主函數(shù)：

　　Playwave（）.IIS_Init( )是初始化IIS接口函數(shù)，BDMA0_Done( )是BDMA0中斷處理函數(shù).分別介紹如下.

　　4.1 IIS接口初始化

　　代碼如下：

　　void IIS_Init(void){

　　rPCONF = 0x24900a; //設(shè)置I/O端口PF，使端口PF5~8工作在IIS狀態(tài)

　　Init_4334(); //初始化CS4334芯片}

　　4.2 播放WAVE音頻文件函數(shù)

　　Playwave（）函數(shù)運(yùn)行前會(huì)提示先將wave音頻文件下載到指定RAM區(qū)域，函數(shù)計(jì)算出文件大小并提示播放與否，最后返回.

　　void Playwave (U32 addr, U32 size){

　　unsigned char *pWave;

　　U32 samplesize; //WAVE文件長(zhǎng)度

　　U32 save_PLLCON;

　　save_PLLCON = rPLLCON;

　　rPLLCON= x69<<12)|(0x17<<4)|0;

　　SerialChgBaud(115200);

　　pISR_BDMA0=(unsigned)BDMA0_Done;

　　rINTMSK=~(BIT_GLOBAL|BIT_BDMA0);//中斷設(shè)置

　　pWave=(unsigned char *)addr;//wave文件數(shù)據(jù)地址

　　pWave+=0x28; //指向wav采樣長(zhǎng)度

　　samplesize=*(pWave+0) | *(pWave+1)<<8 | *(pWave+2)<<16 | *(pWave+3)<<24;

　　pWave+=4; //指向wav數(shù)據(jù)

samplesize=(samplesize>>1)<<1;

　　printf(\nsample start:0x%x,pWave);

　　printf(\nsamplesize:0x%x,samplesize);

　　Init_4334();

　　/****** IIS 初始化 ******/

　　rIISCON=0x22; //使能 DMA,接收空閑，使能分頻

　　rIISMOD=0x89; //主模式,IIS格式，16位數(shù)據(jù)，256fs，32 fs

　　rIISPSR=0x33; //分頻因子

　　rIISFCON=0xa00;//接收、發(fā)送DMA模式，使能FIFO

　　/****** BDMA0 初始化******/

　　rBDISRC0=(1<<30)+(1<<28)+(U32)pWave; //DMA源；16位數(shù)據(jù)，增長(zhǎng)方式

　　rBDIDES0=(1<<30)+(3<<28)+((U32)rIISFIF); //DMA目的：M2IO，內(nèi)部模塊

　　rBDICNT0=(1<<30)+(1<<26)+(3<<22)+(1<<21)+(0<<20)+samplesize;

　　rBDICNT0 |= (1<<20);//設(shè)置DMA請(qǐng)求源為IIS，中斷方式，手動(dòng)重載，使能DMA

　　rBDCON0 = 0x0<<2;

　　printf(\nNow play the wave file ...);

　　printf(\nPush any key to exit!!!);

　　rIISCON |=0x1;

　　while(!getkey()); //按下任意鍵返回}

　　5 小結(jié)

　　采用S3C44B0X內(nèi)置IIS總線和音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片CS4334，本文搭建了以二者為核心的工作平臺(tái)，并詳細(xì)討論了基于此平臺(tái)實(shí)現(xiàn)播放WAVE音頻文件的方法.由于S3C44B0X及CS4334模塊具有較強(qiáng)的通用性，因此本文給出的實(shí)現(xiàn)方法及程序具有使用簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、便于移植等特點(diǎn).

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)在于詳細(xì)設(shè)計(jì)了基于嵌入式微處理器S3C44B0X和CS4334的WAVE音頻文件播放平臺(tái)，融合了ARM處理器功耗小、便攜、代碼執(zhí)行效率高和WAVE音頻文件音質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)，并給出了詳細(xì)的連接方法，所設(shè)計(jì)程序已經(jīng)在硬件平臺(tái)上成功運(yùn)行.

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 李巖，榮盤(pán)祥. 基于S3C44B0X嵌入式uClinux系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

　　[2] 江俊輝.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)[J]. 微計(jì)算機(jī)信息,2005年21卷第7-2期120頁(yè).

　　[3] 馬中梅. ARM嵌入式處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.

　　[4] 杜春雷. ARM體系結(jié)構(gòu)與編程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2003