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){
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) 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.