mini2440裸机试炼之IIS——音乐播放器

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mini2440裸机试炼之IIS——音乐播放器

2024-07-17 22:23:38 223人阅读

IIS

信号频率设置

IIS（Inter-IC Sound）由飞利浦公司开发，是一种常用的音频设备接口，主要用于CD、MD、MP3等设备。

s3c2440一共有5个引脚用于IIS：IISDO、IISDI、IISSCLK、IISLRCK和CDCLK。前两个引脚用于数字音频信号的输出和输入，另外三个引脚都与音频信号的频率有关，可见要用好IIS，就要把信号频率设置正确。

IISSCLK为串行时钟，每一个时钟信号传送一位音频信号。因此IISSCLK的频率＝声道数×采样频率×采样位数，如采样频率fs为44.1kHz，采样的位数为16位，声道数2个（左、右两个声道），则IISSCLK的频率＝32fs＝1411.2kHz。

1、Fs 2、采样的位数 3、声道数

使用 wav数据提取器查看

采样频率

右键音乐文件-->属性-->详细信息

PCLK（50,000,000）经过两个预分频器处理后分别得到IISSCLK、IISLRCK和CDCLK，寄存器IISPSR是IIS预分频器寄存器，5~9位是预分频器A，0~4位是预分频器B，一般来说，这两个预分频器的值N相等，即只要知道一个，另一个也就知道，而这里我们是通过CDCLK来计算预分频器B的值N的，即CDCLK＝PCLK / (N＋1)。

我设置主时钟频率选择384fs，由下表，因fs=44.1kHZ，CDCLK=16.9344。可知N=2。

//预分频器为2，所以CDCLK=PCLK/(2+1)=16.66666kHz（和表中的16.9344有偏差）
    rIISPSR = 2<<5|2;

IIS配置

//配置IIS接口
    rGPEUP = rGPEUP & ~(0x1f) | 0x1f;         //上拉无效，GPE[4:0] 1 1111
    rGPECON = rGPECON & ~(0x3ff) | 0x2aa;
    
    //配置s3c2440的IIS寄存器
    //预分频器为2，所以CDCLK=PCLK/(2+1)=16.66666kHz
    rIISPSR = 2<<5|2;
    //无效DMA，输入空闲，预分频器有效，开启IIS
    rIISCON  = (0<<5)|(0<<4)|(0<<3)|(1<<2)|(1<<1);   
    //PCLK为时钟源，输出模式，IIS模式，每个声道16位，CODECLK=384fs，SCLK=32fs
    rIISMOD  = (0<<9)|(0<<8)|(2<<6)|(0<<5)|(0<<4)|(1<<3)|(1<<2)|(1<<0);     
    rIISFCON = (0<<15)|(1<<13);           //输出FIFO正常模式，输出FIFO使能

UDA1341

在我看来，IIS就是实现将音频（WAV）数据按一定频率发送一定大小的数据给FIFO或者DMA，UDA1341就是将这些音频数据转换成电信号通过音频接口发送出去，而关于uda1341的配置是参考来的

//通过io口模拟L3总线写数据  
//mode：1为地址模式，0为数据模式  
//关于地址模式和数据模式以及传输时序注意参考数据手册  
static void write_UA1341(U8 data, U8 address)  
{  
    int i,j;  
    if(address == 1)  {  
        rGPBDAT = rGPBDAT&(~(L3D | L3M |L3C)) |L3C;  //地址模式，根据手册L3M为LOW,L3C为high  
    }  else {  
       rGPBDAT = rGPBDAT & (~(L3D |L3M |L3C)) |(L3M|L3C);   //数据模式 L3M为高  
    }  
    Delay(1);  
    //传输数据  
   for(i=0;i<8;i++)    
       {
              if(data & 0x1)                      // H
              {
                     rGPBDAT &= ~L3C;            //L3C=L
                     rGPBDAT |= L3D;                //L3D=H            
                     for(j=0;j<5;j++)
;                    //等待一段时间
                     rGPBDAT |= L3C;                //L3C=H
                     rGPBDAT |= L3D;                //L3D=H
                     for(j=0;j<5;j++)
;                    //等待一段时间
               }
              else                       // L
              {
                     rGPBDAT &= ~L3C;            //L3C=L
                     rGPBDAT &= ~L3D;            //L3D=L
                     for(j=0;j<5;j++)
;                    //等待一段时间
                     rGPBDAT |= L3C;                //L3C=H
                     rGPBDAT &= ~L3D;            //L3D=L
                     for(j=0;j<5;j++)
;                    //等待一段时间          
              }
              data >>= 1;
        }
    rGPBDAT = rGPBDAT & ~(L3D | L3M | L3C) | (L3C | L3M);          //L3M=H,L3C=H

UDA1341初始化

//UDA1341初始化
    //配置L3接口总线，GPB2:L3MODE, GPB3:L3DATA, GPB4:L3CLOCK
    rGPBCON = 0x015550;               //输出
    rGPBUP  = 0x7ff;               //上拉无效
    rGPBDAT = 0x1e4;
    
    rGPBDAT = rGPBDAT & (~(L3M |L3C |L3D)) |(L3M|L3C);   //将L3CLOCK和L3MODE置高，准备开始传输  
    ////根据UDA1341TS数据手册14页中的操作顺序，首先在地址模式下，  
    //选择操作地址000101xx +10(STATUS)=0X16  
    write_UA1341(0x16,1) ;    
    write_UA1341(0x60,0); // 0，1 ，10，000，0  复位  
      
    write_UA1341(0x16,1) ;  
    write_UA1341(0x10,0);  //0,0,01, 000,0 : 状态0, 384fs,IIS,no DC-filtering  
      
    write_UA1341(0x16,1) ;  
    write_UA1341(0xc1,0);           //1,0,0,0, 0,0,01:状态1,                                    
                                //Gain of DAC 6 dB,Gain of ADC 0dB,ADC non-inverting,  
                                //DAC non-inverting,Single speed playback,ADC-Off DAC-On

界面素材

WAV音频文件的制作

1、网上下载无损音乐（我下载了WAV格式和APE格式的）

2、打开格式工厂à音频→WAVà添加文件→截取片段（无损音乐太大了，需要截取一小部分，20秒一首就可以了）→确定→输出配置（如下图）→确定→点击开始。

3、打开截取WAV文件夹

4、使用DataToHex将WAV文件下的WAV转换成音频数据数组文件，修改数组文件名Array[]，

5、将wav音频数据文件改为c文件，请不要改为h，不然debug要好久。

6、制作完成！

主要逻辑块

buffer=music1;              //初始化buffer指向music1音乐数组地址
    
    while(1){
        if(flag==1){ rIISCON |= 0x1;  //如果点击播放(flag==1)  开启IIS  song_num1初值为1  播放第一首
    
         //处理点击播放时音乐图片的显示(点击播放时 flag1=1)
        if(flag1==1 && song_num==1 ){flag1=0, Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, music1_bmp);}
        if(flag1==1 && song_num==2 ){flag1=0, Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, music2_bmp);}
        if(flag1==1 && song_num==3 ){flag1=0, Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, music3_bmp);}
         
       // 音乐标志song_num1不为零时(歌曲播放完song_num1赋值或者通过键值(上一首/下一首)给song_num1赋值) 
       // buffer音乐播放地址赋初值  length音乐长度重新赋值 并显示音乐图片  下一FIFO字节位置count初始化  song_num1归零
        if(song_num1==1) { buffer=music1; length=3704572; count=0; Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, music1_bmp); song_num1=0;}
        if(song_num1==2) { buffer=music2; length=3704552; count=0; Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, music2_bmp); song_num1=0;}
        if(song_num1==3) { buffer=music3; length=5644880; count=0; Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, music3_bmp); song_num1=0;}
        
        if((rIISCON & (1<<7))==0)               //检查输出FIFO是否为空
            {    //FIFO中的数据为16位，深度为32
            //当输出FIFO为空时，一次性向FIFO写入32个16位数据
                for(i=0;i<32;i++){
                //rIISFIFO=(buffer[i+count]);
                rIISFIFO=(buffer[2*i+count])+(buffer[2*i+1+count]<<8); //  一次循环向FIFO存储16位数据于FIFO  
  }                           
                                                    
                count+=64;                                                
                                              //  64为32次循环，每次循环指向两个不同字节的字节总和
       
        //音乐播放完成后  音乐标志song_num1指向下一首歌
        if(count>length){   
            song_num2=song_num2+1; 
            if(song_num2==4){song_num2=1;} 
            song_num1=song_num2;
            }
        }
            
        }
        
        //暂停时关闭IIS  显示欢迎图片
        if(flag==0) { rIISCON |= 0x0; Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, hellomusic); }  //关闭IIS;        
    }

主要代码

Main.c

#define GLOBAL_CLK      1

#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"
#include "2440lib.h"  //函数声明
#include "2440slib.h"
#include "mmu.h"
#include "profile.h"


//功能函数声明 
extern void music_player(void);

            

void Main(void)
{       
    U32 mpll_val = 0,consoleNum;
    Port_Init();
   
    mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
    
    //init FCLK=400M,
    ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3);
    ChangeClockDivider(14, 12);   //the result of rCLKDIVN [0:1:0:1] 3-0 bit
    cal_cpu_bus_clk();            //HCLK=100M   PCLK=50M
   
    consoleNum = 0;   // Uart 0 select for debug.
    Uart_Init( 0,115200 );
    Uart_Select( consoleNum );
    
    Port_Init();
    MMU_Init(); //地址映射初始化
    
Beep(2000, 100);   
    music_player();
}

music_player.c

/***********************************
 实现功能     music播放器  
***********************************/

#include "2440lib.h"
#include "2440slib.h" 
#include "LCD_init.h"
#include "2440addr.h" 

#define   L3C       (1<<4)          //gpb4:L3CLOCK  
#define   L3D       (1<<3)          //gpb3:L3DATA  
#define   L3M       (1<<2)          //gpb2:L3MODE 
#define   rIISFIFO  (*(volatile unsigned long*)0x55000010)  

extern unsigned char music_interface[];
extern unsigned char hellomusic[];  //hellomusic
extern unsigned char music1_bmp[];
extern unsigned char music2_bmp[];
extern unsigned char music3_bmp[];

extern unsigned char button1[];     //暂停
extern unsigned char button1_1[];
extern unsigned char button2[];     //下一首
extern unsigned char button2_2[];
extern unsigned char button3[];     //上一首
extern unsigned char button3_3[]; 
extern unsigned char button4[];     //播放
extern unsigned char button4_4[];

extern unsigned char music1[3704572];
extern unsigned char music2[3704552];
extern unsigned char music3[5644880];
//extern unsigned char WindowsXP_Wav[243552];

//xdata, ydata用于存储屏幕坐标(不是屏幕像素点阵)
volatile static int xdata,     ydata;    //volatile的作用；作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值.
volatile static int botten1=0, flag=0, flag1, song_num=1, song_num1=1;
volatile static int length,  count, song_num2=1,  i;   
volatile unsigned char *buffer;

/**************************************************************
 键值处理函数
**************************************************************/
static void Button_Handle(void){
   
      
    if( xdata >= 160 && xdata <= 360 && ydata >= 280 && ydata < 420 )       //上一首并播放
    {   Beep(2000, 100); botten1 = 1, song_num--; flag=1;;//xdata = http://www.mamicode.com/ydata = 0;>
附录
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