基于S3C44B0X的WAVE音频文件播放

 

　　S3C44B0X是三星公司针对嵌入式系统推出高性价比微处理器，它是基于ARM7TDMI内核的16/32位RISC处理器，工作主频为66MHz.为了降低成本和节约产品开发周期，S3C44BO0X提供了丰富的内置部件，包括：内部SRAM，LCD控制器，8通道10位ADC，IIC总线接口，IIS总线接口等.其中S3C44B0X IIS接口能用来连接一个外部8/16位立体声声音解码器.CS4334是CIRRUS公司推出的系列音频解码芯片.文献[1,2,3]中对它们的工作原理和应用有详细的论述.

　　本文详细研究了S3C44B0X IIS总线接口和CS4334的连接，搭建了以二者为基础的嵌入式工作平台.在该平台上现WAVE音频文件的播放，并给出了测试程序.

　　1IIS总线结构

　　S3C44B0X IIS(Inter-IC Sound)接口对FIFO存取提供DMA传输模式代替中断模式，它可以同时发送数据和接收数据也可以只发或只收.

　　如图1所示，总线接口FIFO控制包括总线接口、内部寄存器和状态机，控制总线接口逻辑和FIFO访问;3位的双分频器包括一个作为IIS总线主设备时钟发生器，另外一个作为外部编码器的时钟发生器;主设备串行比特时钟发生器(主设备模式)，将从主设备时钟中分频得到串行比特数时钟;声道发生器和状态器生成和控制IISCLK和IISLRCK，并且控制数据的接收和发送;16位移位寄存器在发送数据时将数据由并变串，接收数据时做相反的动作.

　　IIS总线可以使用正常传输模式，DMA传输模式和发送接收同时模式三种传输方式.

　　2 音频数模转换芯片CS4334

　　CS4334是CIRRUS半导体公司生产的音频数模转换芯片，具有接口简单、性能稳定以及便于操作等特点，在嵌入式系统中有着广泛的应用. 另外，由于WAVE数字音频经CS4334转换成模拟音频后信号较微弱，需要增加一个音频功率放大器.本文选用的是PHILIPS公司的TDA7050低电平单声道/立体声功率放大器.

　　

 

　　图1 IIS总线结构框图

　　

 

　　图2S3C44B0X与CS4334以及TDA7050的连接示意图

　　3S3C44B0X和CS4334以及TDA7050的连接

　　S3C44B0X IIS总线接口和CS4334模块都具有很强的通用性，连接很容易实现.连接方法为：将S3C44B0X的端口PF6(IISDO)、 PF8(IISCLK)、PF5(IISLRCK)、PE8(END/AN)分别与CS4334的管脚1、2、3、4连接.CS4334与TDA7050 连接时，只需将CS4334的输出连接到TDA7050的相应输入管脚即可.具体连接方法如图2所示.

　　4 程序设计

　　程序设计假设S3C44B0X已经成功启动，此处着重介绍播放WAVE文件主函数：

　　Playwave().IIS_Init( )是初始化IIS接口函数，BDMA0_Done( )是BDMA0中断处理函数.分别介绍如下.

　　4.1 IIS接口初始化

　　代码如下：

　　Void IIS_Init(Void){

　　RPCONF = 0x24900a; //设置I/O端口PF，使端口PF5~8工作在IIS状态

　　Init_4334(); //初始化CS4334芯片}

　　4.2 播放WAVE音频文件函数

　　Playwave()函数运行前会提示先将Wave音频文件下载到指定RAM区域，函数计算出文件大小并提示播放与否，最后返回.

　　Void Playwave (U32 Addr, U32 Size){

　　Unsigned Char *PWave;

　　U32 Samplesize; //WAVE文件长度

　　U32 Save_PLLCON;

　　Save_PLLCON = RPLLCON;

　　RPLLCON= X69<<12)|(0x17<<4)|0;

　　SerialChgBaud(115200);

　　PISR_BDMA0=(Unsigned)BDMA0_Done;

　　RINTMSK=~(BIT_GLOBAL|BIT_BDMA0);//中断设置

　　PWave=(Unsigned Char *)Addr;//Wave文件数据地址

　　PWave+=0x28; //指向Wav采样长度

　　Samplesize=*(PWave+0) | *(PWave+1)<<8 | *(PWave+2)<<16 | *(PWave+3)<<24;

　　PWave+=4; //指向Wav数据

　　Samplesize=(Samplesize>>1)<≪1;

　　Printf(

　　Sample Start:0x%X,PWave);

　　Printf(

　　Samplesize:0x%X,Samplesize);

　　Init_4334();

　　/****** IIS 初始化 ******/

　　RIISCON=0x22; //使能 DMA,接收空闲，使能分频

　　RIISMOD=0x89; //主模式,IIS格式，16位数据，256fs，32 Fs

　　RIISPSR=0x33; //分频因子

　　RIISFCON=0xa00;//接收、发送DMA模式，使能FIFO

　　/****** BDMA0 初始化******/

　　RBDISRC0=(1<<30)+(1<<28)+(U32)PWave; //DMA源;16位数据，增长方式

　　RBDIDES0=(1<<30)+(3<<28)+((U32)RIISFIF); //DMA目的：M2IO，内部模块

　　RBDICNT0=(1<<30)+(1<<26)+(3<<22)+(1<<21)+(0<<20)+Samplesize;

　　RBDICNT0 |= (1<<20);//设置DMA请求源为IIS，中断方式，手动重载，使能DMA

　　RBDCON0 = 0x0<<2;

　　Printf(

　　Now Play The Wave File ...);

　　Printf(

　　Push Any Key To Exit!!!);

　　RIISCON |=0x1;

　　While(!Getkey()); //按下任意键返回}

　　5 小结

　　采用S3C44B0X内置IIS总线和音频数模转换芯片CS4334，本文搭建了以二者为核心的工作平台，并详细讨论了基于此平台实现播放WAVE音频文件的方法.由于S3C44B0X及CS4334模块具有较强的通用性，因此本文给出的实现方法及程序具有使用简单、运行稳定、便于移植等特点.

　　本文作者创新点在于详细设计了基于嵌入式微处理器S3C44B0X和CS4334的WAVE音频文件播放平台，融合了ARM处理器功耗小、便携、代码执行效率高和WAVE音频文件音质好的优点，并给出了详细的连接方法，所设计程序已经在硬件平台上成功运行.