GD32F3开发进阶教程 课件 ch13MP3实验

MP3实验“第十三章《GD32F3开发进阶教程——基于GD32F303ZET6》01实验内容本章的主要内容为学习音频编码解码芯片VS1053b，包括该芯片的数据传输方式和相关寄存器，了解芯片的工作过程。最后基于GD32F3苹果派开发板设计一个MP3实验，将SD卡中的MP3文件数据发送至VS1053芯片，片对数据进行解码后通过喇叭播放MP3音频。实验内容02实验原理VS1053b芯片为多功能音频编码解码器，可实现OggVorbis、MP3、AAC、WMA和MID等音频格式的解码以及0ggVorbis、IMAADPCM等格式的编码，实现EarSpeake空间效果，具有可扩展外部DAC的IS接口，并且具有过零交差侦测和平滑的音量调整功能。VS1053b芯片音频电路原理图1.VS1053b芯片电路原理图GD32F3苹果派开发板上的VS1053b片电路原理图如图13-1所示。音频电路原理图VS1053b芯片部分引脚的名称和描述如表13-1所示。音频电路原理图2.耳机电路原理图耳机电路原理图如图13-2所示，耳机插座通过RIGHT和LEFT网络与VS1053b芯片相连以实现通过耳机进行放音的功能。音频电路原理图3.音频放大器电路原理图音频放大器电路原理图如图13-3所示。VS1053b芯片可以完成音频文件的编码和解码，将音频文件发送给VS1053b芯片即可解码为音频，反之，将音频发送给VS1053b芯片即可编码为音频文件，而文件的发送涉及微控制器与VS1053b芯片之间的数据传输。VS1053b芯片数据传输VS1053b芯片数据传输SCI部分寄存器的名称、地址和描述如表13-2所示。VS1053b芯片寄存器GPIO部分寄存器的描述如表13-3所示。0102读写寄存器：在读写寄存器之前，首先需要检测VS1053b芯片的DREQ引脚，等待该引脚为高电平后，将命令片选引脚XCS拉低即可开始传输命令。读写RAM：对VS1053芯片的控制实际上是通过控制SCI寄存器来完成的，读写RAM同样由SCI寄存器控制。VS1053b芯片工作过程03发送数据：VS1053b芯片的功能是完成数据的编码和解码，该芯片可将接收到的来自微控制器的音频数据进行解码，随后通过喇叭或耳机等设备播放音频。VS1053b芯片工作过程1.读写寄存器VS1053b芯片工作过程VS1053b芯片工作过程2.读写RAMVS1053b芯片工作过程VS1053b芯片工作过程3.发送数据VS1053b芯片工作过程4.patch加载4.patch加载VS10xx系列芯片具有patch(插件)，用于修复芯片存在的bug或增加新的功能。patch是一段可以在VS10xx芯片上执行的代码，由VLSI官方提供，可在VLSI官网中下载。Patch通常有两种格式:一种采用16位无符号数组存储，采用游程编码(RLE)压缩算法，为经过压缩的格式。另一种直接采用两个8位数组进行存储，为未经过压缩的格式。这里推荐采用经过压缩的16位无符号存储格式的patch。VS1053b芯片工作过程03实验代码解析1.VS1053.h文件在VS1053.h文件的“宏定义”区，进行读写命令、芯片寄存器及SCI寄存器的宏定义。在“API函数声明”区，声明了多个API函数。VS1053文件对2.VS1053.c文件在VS1053.c文件的“枚举结构体”区，声明了关于片选的枚举EnumVSCSCtrl，该枚举中的营量可作为VSChipSelect函数的参数，完成对VS1053b芯片片选的控制。在“内部函数声明”区，声明了5个内部函数。在“内部函数实现”区，首先实现了VSChipSelect函数。在“API函数实现”区，首先实现nitVS1053函数。VS1053文件对0102MP3Player.h文件：在MP3Player.h文件的“API函数声明”区，声明了7个API函数。MP3Player.c文件：在MP3Playerc文件的“宏定义”区，定义了关于歌曲名最大长度的宏定义MAXSONG

NAMELEN为127，以及歌曲缓冲区大小的宏定义SONGBUFSIZE为1024x4。在“枚举结构体”区，声明了关于播放器状态机和MP3播放暂停的枚举。MP3Player文件对在IsMP3Type函数实现区后为GetCurrentSongName函数的实现代码。在“API函数实现”区，首先实现了InitMP3Player函数。在InitMP3Player函数实现区后为NextSong和PreviousSong函数的实现代码。在歌曲切换函数实现区后为LowVolume和LargeVolume函数的实现代码。MP3Player文件对在“API函数实现”区的轮询任务AudioTopTask函数中，调用了MP3轮询任务函数MP3Poll。AudioTop.c文件AudioTop.c文件由于需要通过KEY1控制喇叭开关，因此在ProcKeyOne.c文件的“包含头文件”区的最后，添加了代码#include"VS1053.h"。在“API函数实现”区的ProcKeyDownKey1函数中添加了如序清单13-27所示的代码，通过调用VSSpeakerSet函数实现控制喇叭开关。AudioTop.c文件AudioTop.c文件实验结果将SD卡插入开发板，下载程序并进行复位。可以观察到开发板上的LCD屏显示如图13-5所示的GUI界面。实验结果此时，串口助手打印信息如图13-6所示。实验结果当