基于嵌入式微處理器S3C44B0X音頻文件播放

　　S3C44B0X是三星公司針對嵌入式系統(tǒng)推出高性價比微處理器，它是基于ARM7TDMI內(nèi)核的16/32位RISC處理器，工作主頻為66MHz.為了降低成本和節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)周期，S3C44BO0X提供了豐富的內(nèi)置部件，包括：內(nèi)部SRAM，LCD控制器，8通道10位ADC，IIC總線接口，IIS總線接口等.其中S3C44B0X IIS接口能用來連接一個外部8/16位立體聲聲音解碼器.CS4334是CIRRUS公司推出的系列音頻解碼芯片.文獻[1,2,3]中對它們的工作原理和應用有詳細的論述.

　　本文詳細研究了S3C44B0X IIS總線接口和CS4334的連接，搭建了以二者為基礎的嵌入式工作平臺.在該平臺上現(xiàn)WAVE音頻文件的播放，并給出了測試程序.

　　1IIS總線結構

　　S3C44B0X IIS（Inter-IC Sound）接口對FIFO存取提供DMA傳輸模式代替中斷模式，它可以同時發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)也可以只發(fā)或只收.

　　如圖1所示，總線接口FIFO控制包括總線接口、內(nèi)部寄存器和狀態(tài)機，控制總線接口邏輯和FIFO訪問；3位的雙分頻器包括一個作為IIS總線主設備時鐘發(fā)生器，另外一個作為外部編碼器的時鐘發(fā)生器；主設備串行比特時鐘發(fā)生器（主設備模式），將從主設備時鐘中分頻得到串行比特數(shù)時鐘；聲道發(fā)生器和狀態(tài)器生成和控制IISCLK和IISLRCK，并且控制數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送；16位移位寄存器在發(fā)送數(shù)據(jù)時將數(shù)據(jù)由并變串，接收數(shù)據(jù)時做相反的動作.

　　IIS總線可以使用正常傳輸模式，DMA傳輸模式和發(fā)送接收同時模式三種傳輸方式.

　　2 音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片CS4334

　　CS4334是CIRRUS半導體公司生產(chǎn)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，具有接口簡單、性能穩(wěn)定以及便于操作等特點，在嵌入式系統(tǒng)中有著廣泛的應用. 另外，由于WAVE數(shù)字音頻經(jīng)CS4334轉(zhuǎn)換成模擬音頻后信號較微弱，需要增加一個音頻功率放大器.本文選用的是PHILIPS公司的TDA7050低電平單聲道/立體聲功率放大器.

圖1 IIS總線結構框圖

圖2S3C44B0X與CS4334以及TDA7050的連接示意圖

　　3S3C44B0X和CS4334以及TDA7050的連接

　　S3C44B0X IIS總線接口和CS4334模塊都具有很強的通用性，連接很容易實現(xiàn).連接方法為：將S3C44B0X的端口PF6（IISDO）、 PF8（IISCLK）、PF5（IISLRCK）、PE8（END/AN）分別與CS4334的管腳1、2、3、4連接.CS4334與TDA7050 連接時，只需將CS4334的輸出連接到TDA7050的相應輸入管腳即可.具體連接方法如圖2所示.

　　4 程序設計

　　程序設計假設S3C44B0X已經(jīng)成功啟動，此處著重介紹播放WAVE文件主函數(shù)：

　　Playwave（）.IIS_Init( )是初始化IIS接口函數(shù)，BDMA0_Done( )是BDMA0中斷處理函數(shù).分別介紹如下.

　　4.1 IIS接口初始化

　　代碼如下：

　　void IIS_Init(void){

　　rPCONF = 0x24900a; //設置I/O端口PF，使端口PF5~8工作在IIS狀態(tài)

　　Init_4334(); //初始化CS4334芯片}

　　4.2 播放WAVE音頻文件函數(shù)

　　Playwave（）函數(shù)運行前會提示先將wave音頻文件下載到指定RAM區(qū)域，函數(shù)計算出文件大小并提示播放與否，最后返回.

　　void Playwave (U32 addr, U32 size){

　　unsigned char *pWave;

　　U32 samplesize; //WAVE文件長度

　　U32 save_PLLCON;

　　save_PLLCON = rPLLCON;

　　rPLLCON= x6912)|(0x174)|0;

　　SerialChgBaud(115200);

　　pISR_BDMA0=(unsigned)BDMA0_Done;

　　rINTMSK=~(BIT_GLOBAL|BIT_BDMA0);//中斷設置

　　pWave=(unsigned char *)addr;//wave文件數(shù)據(jù)地址

　　pWave+=0x28; //指向wav采樣長度

　　samplesize=*(pWave+0) | *(pWave+1)8 | *(pWave+2)16 | *(pWave+3)24;

　　pWave+=4; //指向wav數(shù)據(jù)

　　samplesize=(samplesize>>1)lt;1;

　　printf(nsample start:0x%x,pWave);

　　printf(nsamplesize:0x%x,samplesize);

　　Init_4334();

　　/****** IIS 初始化 ******/

　　rIISCON=0x22; //使能 DMA,接收空閑，使能分頻

　　rIISMOD=0x89; //主模式,IIS格式，16位數(shù)據(jù)，256fs，32 fs

　　rIISPSR=0x33; //分頻因子

　　rIISFCON=0xa00;//接收、發(fā)送DMA模式，使能FIFO

　　/****** BDMA0 初始化******/

　　rBDISRC0=(130)+(128)+(U32)pWave; //DMA源；16位數(shù)據(jù)，增長方式

　　rBDIDES0=(130)+(328)+((U32)rIISFIF); //DMA目的：M2IO，內(nèi)部模塊

　　rBDICNT0=(130)+(126)+(322)+(121)+(020)+samplesize;

　　rBDICNT0 |= (120);//設置DMA請求源為IIS，中斷方式，手動重載，使能DMA

　　rBDCON0 = 0x02;

　　printf(nNow play the wave file ...);

　　printf(nPush any key to exit!!!);

　　rIISCON |=0x1;

　　while(!getkey()); //按下任意鍵返回}

　　5 小結

　　采用S3C44B0X內(nèi)置IIS總線和音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片CS4334，本文搭建了以二者為核心的工作平臺，并詳細討論了基于此平臺實現(xiàn)播放WAVE音頻文件的方法.由于S3C44B0X及CS4334模塊具有較強的通用性，因此本文給出的實現(xiàn)方法及程序具有使用簡單、運行穩(wěn)定、便于移植等特點.

　　本文作者創(chuàng)新點在于詳細設計了基于嵌入式微處理器S3C44B0X和CS4334的WAVE音頻文件播放平臺，融合了ARM處理器功耗小、便攜、代碼執(zhí)行效率高和WAVE音頻文件音質(zhì)好的優(yōu)點，并給出了詳細的連接方法，所設計程序已經(jīng)在硬件平臺上成功運行.