基于嵌入式微处理器S3C44B0X音频文件播放

摘要：基于ARM7内核S3C44B0X微处理器内置IIS总线和音频数模转换芯片CS4334,详细设计了S3C44B0X内置IIS总线接口和芯片CS4334的连接方法，搭建了以二者为基础的嵌入式工作平台。基于此工作平台，实现了wave文件播放，并给出了具体实现程序。

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。

1 IIS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

3 S3C44B0X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。

参考文献：

[1] 李岩，荣盘祥. 基于S3C44B0X嵌入式uClinux系统原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2] 江俊辉.基于ARM的嵌入式系统硬件设计[J]. 微计算机信息,2005年21卷第7-2期120页.

[3] 马中梅. ARM嵌入式处理器结构与应用基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.

[4] 杜春雷. ARM体系结构与编程[M].北京：清华大学出版社，2003

作者：王杰 孙启国 来源：《微计算机信息》

我推荐大家读

轻松参与

VS

表达立场

这是垃圾文章