使用 STM32F4DISCOVERY 进行音频播放和录音
1 简介
本应用笔记将介绍基于 STM32F4xx 微控制器和 STM32F4-DISCOVERY 板的音频 (wave) 播放和录音应用。
从 STM32F4xx 微控制器的内部 Flash 或在外部 U 盘上(通过主机模式中的 USB FS 内核)均可读取音频数据 (wave)。记录的波形文件只能存储在外部 U 盘中。
录音流程基于使用 PDM 音频软件解码库的 ST MP45DT02 MEMS 麦克风硬件(将麦克风生成的 PDM 数据转换为存储在 U 盘中的 PCM 数据)。
本文档的内容编排如下:
● 第 2 节:应用概述中介绍音频播放和录音固件的原理说明及固件运行演示。
● 第 3 节说明如何开始使用相关软件和硬件。
可在“STM32F4-DISCOVERY 板固件包”(v1.1.0 及更高版本)的“Project\Audio_playback_and_record”路径下找到此应用的源代码。
1.1 参考文档
● STM32F4DISCOVERY 高性能 Discovery 板数据简要
● 开始使用 STM32F4DISCOVERY 套件软件和固件环境 (UM1467)
● STM32 微控制器上的 PDM 音频软件解码 (AN3998)
● STM32F40x 参考手册 (RM0090)
● STM32F405xx STM32F407xx 数据手册
如需上述文档,请访问 www.st.com/stm32f4-discovery。
2 应用概述
2.1 应用说明
音频播放和录音应用支持两种大容量存储介质。在微控制器的内部 Flash 或在外部 U 盘上均可播放音频数据,但记录数据时只能使用外部 U 盘。这通过 main.h 文件中的 DEFINE 语句选择。在工作区工具栏中,选择项目配置:
● MEDIA_IntFLASH
● MEDIA_USB_KEY
固件驱动程序可以:
● 从外部 U 盘或内部 Flash 播放存储的波形文件
● 在外部 U 盘中记录波形文件
● 从播放切换为录音
此应用基于 STM32F4xx 器件和 STM32F4-DISCOVERY 板。
此应用的主要特性包括:
● MEMS 麦克风
● 音频编解码器 DAC
● 耳机
● U 盘(如果使用该存储介质)
● MEMS 加速计
此应用使用的主要 STM32 模块包括:
● USB 外设:主机模式下配置。使用大容量存储类 (MSC) 实现与 U 盘的音频数据交换。
● I2S 外设:在主发送器模式下配置,用于向外部音频编解码器 (DAC) 发送音频数据。它还可用作主接收器,作为 MEMS 麦克风的输入时钟。
● DMA:用于将数据从缓冲器发送到 I2S 外设。这可以显著地降低 CPU 负载。
● I2C 外设:用于控制多个外部器件(如音频编解码器)并从此器件获取数据。
● SPI 外设:用于控制 MEMS 加速计。
● 用户按钮:用于监视应用(播放或录音)。
注: 本应用笔记基于 STM32 USB On-The-Go (OTG) 主机和器件库。有关 USB 主机栈和大容量存储演示的详细信息,请参见“STM32F105/7、STM32F2xx 和 STM32F4xx USB On-TheGo主机和器件库”用户手册 (UM1021)。
2.2 固件驱动程序说明
此应用包含下列源文件:
● main.c:包含初始化代码,并根据所选的“MEDIA_IntFLASH”或“MEDIA_USB_KEY”配置启动应用。
● stm32f4xx_it.c:包含应用的中断处理程序。
● waveplayer.c:实施用于播放的功能。
● waverecorder.c:实施用于录音的功能。
● usb_bsp.c:实施 USB 主机库的开发板支持包。
● usbh_usr.c:包括 USB 主机库用户回调。
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