mini2440裸机试炼之IIS——音乐播放器

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 = ydata = 0;
        if(song_num==0) { song_num=3;} song_num1=song_num;
        Pait_Bmp( 20, 190, 60, 60, button2_2); Delay(200); Pait_Bmp( 90, 190, 60, 60, button1); Pait_Bmp( 20, 190, 60, 60, button2); }

    if( xdata >= 660 && xdata <= 860 && ydata >= 280 && ydata < 420 )       //下一首并播放
    {   Beep(2000, 100); botten1 = 2, song_num++; flag=1;//xdata = ydata = 0;
        if(song_num==4) { song_num=1;} song_num1=song_num;
        Pait_Bmp(160, 190, 60, 60, button3_3); Delay(200); Pait_Bmp( 90, 190, 60, 60, button1); Pait_Bmp(160, 190, 60, 60, button3); }

    if( xdata >= 410 && xdata <= 610 && ydata >= 280 && ydata < 420 )       //播放
    {   Beep(2000, 100); flag++; //xdata = ydata = 0;
        //下一段很凑巧，当点击(上一首/下一首) flag赋值为1时，下面这段也会执行
        //我想应该是  ydata >= 280 && ydata < 420 相与为1后， xdata >= 410 && xdata <= 610 && ydata >= 280 && ydata < 420的值也为1
        //刚好实现了我的功能
        if(flag==1){botten1 = 0; flag1=flag;
        Pait_Bmp( 90, 190, 60, 60, button4_4); Delay(200); Pait_Bmp( 90, 190, 60, 60, button1);}  //为1时播放，显示暂停按钮

        else {flag=0; botten1 = 0;
        Pait_Bmp( 90, 190, 60, 60, button1_1); Delay(200); Pait_Bmp( 90, 190, 60, 60, button4);}  //为0时暂停，显示播放按钮
    }
}

/**************************************************************
 TFT LCD *触摸屏中断函数*
**************************************************************/

static void __irq Adc_Tc_Handler(void)
{  

    rADCTSC|=(1<<3)|(1<<2); //XP上拉电阻无效, 自动连续测量X坐标和Y坐标.
    rADCCON|=(1<<0);//ADC转换开始  

    while(rADCCON&(1<<0));//检测ADC转换是否开始且ADCCON[0]自动清0
    while(!(rADCCON&(0x1<<15))); //检测ADCCON[15]是否为1,ADC转换是否结束,(必须)
    while(!(rINTPND&((U32)0x1<<31)));//检测ADC中断是否已请求  

    xdata=rADCDAT0&0x3ff;//读x坐标 >>xdata并不是像素点，而是模拟信号 0-1000
    ydata=rADCDAT1&0x3ff;//读y坐标
    //Beep(2000, 100);
    Button_Handle();           //button处理函数
    Uart_Printf("\n       Xdata=%04d,   Ydata=%04d\n", xdata, ydata);
    Uart_Printf("\n        flag=%d,  1:播放    0：暂停", flag);
    Uart_Printf("\n     botten1=%d,  1:上一首  2：下一首",botten1);
    Uart_Printf("\n         **正在播放第%d首歌曲**  \n\n", song_num);

    rSUBSRCPND|=(0x1<<9);   //清除中断
    rSRCPND|=((U32)0x1<<31);
    rINTPND|=((U32)0x1<<31);  

    rADCTSC =0xd3;     //ADC等待中断模式
    rADCTSC|=(0x1<<8);  //ADCTSC[8]=1,设置抬起中断信号  

    while(!(rSUBSRCPND&(0x1<<9)));  //检测触屏抬起中断是否已请求   

    rADCTSC &=~(0x1<<8);//ADCTSC[8]=0光标按下中断信号  

    //  由于下面这段代码和上面这段代码是看到大神们都会加上去的，调试得到
    //  结论：上面的清除中断实现触屏中断，而下面这段则是加快中断后的响应
    //  (我的实验结果是：没下面的时候，触屏后的数值显示时间变长，蜂鸣器的
    //  响声也变长，有种慢一拍的感觉)

    rSUBSRCPND|=(0x1<<9);
    rSRCPND|=((U32)0x1<<31);
    rINTPND|=((U32)0x1<<31);
}   

static void Touch_Init(void)
{
    rADCCON=((1<<14)|(9<<6));    //A/D分频时钟有效，其值为9
    rADCTSC=0xd3;  //光标按下中断信号,YM有效，YP无效，XM有效，XP无效，XP上拉电阻，普通ADC转换，等待中断模式
    rADCDLY=50000; //正常转换模式转换延时大约为(1/3.6864M)*50000=13.56ms  

    rINTSUBMSK &=~(0x1<<9);//TC中断使能
    rINTMSK &=~((U32)0x1<<31);//ADC总中断使能  

    pISR_ADC=(U32)Adc_Tc_Handler;//指向中断向量表  

} 

/**************************************************************
 IIS初始化
**************************************************************/
void iis_init(void){

    //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

}

/**************************************************************
     UA1341函数
**************************************************************/
//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
**************************************************************/

void UDA1341_init(void){
    //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
}

/**************************************************************
 music     *子main函数*
**************************************************************/

void music_player(void)
{   

    Lcd_Port_Init(); //端口初始化
    LCD_Init();  //TFT LCD功能模块初始化
    Lcd_PowerEnable(0, 1);  // TFT LCD 电源控制引脚使能
    Lcd_EnvidOnOff(1);      //LCD视频和控制信号输出或者停止，1开启视频输出

    /*红(255:0:0);绿(0:255:0);蓝(0:0:255);黑(0:0:0);白(255,255,255)*/

    /*在屏幕上显示三基色*/

    Lcd_ClearScr((0x1f<<11) | (0x00<<5) | (0x00));          //red
    Delay(500);

    Lcd_ClearScr((0x00<<11) | (0x3f<<5) | (0x00));          //green
    Delay(500);

    Lcd_ClearScr((0x00<<11) | (0x00<<5) | (0x1f));          //blue
    Delay(500);

    Lcd_ClearScr( (0x1f<<11) | (0x3f<<5) | (0x1f)  )  ;     //clear screen white
    Delay(500);

    Pait_Bmp(  0,  0, 240, 320, music_interface);
    Pait_Bmp( 70, 70, 100, 100, hellomusic);
    Pait_Bmp( 20, 190, 60, 60, button2);   //上一首
    Pait_Bmp(160, 190, 60, 60, button3);   //下一首
    Pait_Bmp( 90, 190, 60, 60, button4);   //播放

    Touch_Init();           //开触摸屏中断

    iis_init();             // IIS初始化 

    UDA1341_init();         //UDA1341初始化

    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;

    }

}

附录

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mini2440裸机试炼之IIS——音乐播放器

时间： 2024-10-29 15:43:06

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