【正点原子探索者STM32F407开发板例程连载+教学】第49章 录音机实验

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第四十九章 录音机实验

 

[mw_shl_code=c,true]1.硬件平台：正点原子探索者STM32F407开发板 2.软件平台：MDK5.1 3.固件库版本：V1.4.0[/mw_shl_code]

上一章，我们实现了一个简单的音乐播放器，本章我们将在上一章的基础上，实现一个简单的录音机，实现WAV录音。本章分为如下几个部：

49.1 I2S录音简介

49.2 硬件设计

49.3 软件设计

49.4 下载验证

 

49.1 I2S录音简介  

本章涉及的知识点基本上在上一章都有介绍。本章要实现WAV录音，还是和上一章一样，要了解：WAV文件格式、WM8978和I2S。WAV文件格式，我们在上一章已经做了详细介绍了，这里就不作介绍了。

ALIENTEK探索者STM32F4开发板将板载的一个MIC分别接入到了WM8978的2个差分输入通道（LIP/LIN和RIP/RIN，原理图见：图48.2.1）。代码上，我们采用立体WAV声录音，不过，左右声道的音源都是一样的，录音出来的WAV文件，听起来就是个单声道效果。

WM8978上一章也做了比较详细的介绍，本章我们主要看一下要进行MIC录音，WM8978的配置步骤：

1，寄存器R0（00h），该寄存器用于控制WM8978的软复位，写任意值到该寄存器地址，即可实现软复位WM8978。

2，寄存器R1（01h），该寄存器主要要设置MICBEN(bit4)和BIASEN(bit3)两个位为1，开启麦克风(MIC)偏置，以及使能模拟部分放大器。

3，寄存器R2（02h），该寄存器要设置SLEEP(bit6)、INPGAENR(bit3)、INPGAENL(bit2)、ADCENR(bit1)和ADCENL(bit0)等五个位。SLEEP设置为0，进入正常工作模式；INPGAENR和INPGAENL设置为1，使能IP PGA放大器；ADCENL和ADCENR设置为1，使能左右通道ADC。

4，寄存器R4（04h），该寄存器要设置WL(bit6:5)和FMT(bit4:3)等4个位。WL(bit6:5)用于设置字长（即设置音频数据有效位数），00表示16位音频，10表示24位音频；FMT(bit4:3)用于设置I2S音频数据格式（模式），我们一般设置为10，表示I2S格式，即飞利浦模式。

5，寄存器R6（06h），该寄存器我们直接全部设置为0即可，设置MCLK和BCLK都来自外部，即由STM32F4提供。

6，寄存器R14（0Eh），该寄存器要设置ADCOSR128(bit3)为1，ADC得到最好的SNR。

7，寄存器R44（2Ch），该寄存器我们要设置LIP2INPPGA(bit0)、LIN2INPPGA(bit1)、RIP2INPPGA(bit4)和RIN2INPPGA(bit5)等4个位，将这4个位都设置为1，将左右通道差分输入接入IN PGA。

ADCOSR128(bit3)为1，ADC得到最好的SNR。

8，寄存器R45（2Dh）和R46（2Eh），这两个寄存器用于设置PGA增益（调节麦克风增益），一个用于设置左通道（R45），另外一个用于设置右通道（R46）。这两个寄存器的最高位（INPPGAUPDATE）用于设置是否更新左右通道的增益，最低6位用于设置左右通道的增益，我们可以先设置好两个寄存器的增益，最后设置其中一个寄存器最高位为1，即可更新增益设置。

9，寄存器R47（2Fh）和R48（30h），这两个寄存器也类似，我们只关心其最高位(bit8)，都设置为1，可以让左右通道的MIC各获得20dB的增益。

10，寄存器R49（31h），该寄存器我们要设置TSDEN(bit1)这个位，设置为1，开启过热保护。

以上，就是我们用WM8978录音时的设置，按照以上所述，对各个寄存器进行相应的配置，即可使用WM8978正常录音了。不过我们本章还要用到播放录音的功能，WM8978的播放配置在48.1.2节已经介绍过了，请大家参考这个章节。

上一章我们向大家介绍了STM32F4的I2S放音，通过上一章的了解，我们知道：STM32F4的全双工需要用到扩展的I2Sx_ext（x=2/3），和I2Sx组成全双工I2S。在全双工模式下，I2Sx向I2Sx_ext提供CK和WS时钟信号。

本章我们必须向WM8978提供WS，CK和MCK等时钟，同时又要录音，所以只能使用全双工模式。主I2Sx循环发送数据0X0000，给WM8978，以产生CK、WS和MCK等信号，从I2Sx_ext，则接收来自WM8978的ADC数据（I2Sxext_SD），并保存到SD卡，实现录音。

本章我们还是采用I2S2的全双工模式来录音，I2S2的相关寄存器，我们在上一章已经介绍的差不多了。至于I2S2ext的寄存器，则有一套和I2S2一样的寄存器，不过仅仅少数几个对我们有用，他们是：I2S2ext_I2SCFGR、I2S2ext_CR2和I2S2ext_DR，这三个寄存器对应为的功能和描述，完全同I2S2。寄存器描述，我们这里就不再介绍了，大家可以看前面章节，也可以看《STM32F4xx中文参考手册》第27.5节。

最后，我们看看要通过STM32F4的I2S，驱动WM8978实现WAV录音的简要步骤。这一章用到的硬件部分知识点实际上一章节已经讲解，这里我们主要讲解一下步骤：

1）初始化WM8978

这个过程就是前面所讲的WM8978 MIC录音配置步骤，让WM8978的ADC以及其模拟部分工作起来。

2）初始化I2S2和I2S2ext

      本章要用到I2S2的全双工模式，所以，I2S2和I2S2ext都需要配置，其中I2S2配置为主机发送模式，I2S2ext设置为从机接收模式。他们的其他配置（I2S标准、时钟空闲电平和数据帧长）基本一样，只是一个是发送一个是接收，且都要使能DMA。同时，还需要设置音频采样率，不过这个只需要设置I2S2即可，还是通过上一章介绍的查表法设置。

3）设置发送和接收DMA

       放音和录音都是采用DMA传输数据的，本章放音起始就是个幌子，不过也得设置DMA（使用DMA1数据流4的通道0），配置同上一章一模一样，不过不需要开启DMA传输完成中断。对于录音，则使用的是DMA1数据流3的通道3实现的DMA数据接收，我们需要配置DMA1的数据流3，本章将DMA1数据流3设置为：双缓冲循环模式，外设和存储器都是16位宽，并开启DMA传输完成中断（方便接收数据）。

4）编写接收通道DMA传输完成中断服务函数

       为了方便接收音频数据，我们使用DMA传输完成中断，每当一个缓冲接数据满了，硬件自动切换为下一个缓冲，同时进入中断服务函数，将已满缓冲的数据写入SD卡的wav文件。过程如图49.1.1所示：

图49.1.1 DMA双缓冲接收音频数据流框图

5）创建WAV文件，并保存wav头

前面4步完成，其实就可以开始读取音频数据了，不过在录音之前，我们需要先在创建一个新的文件，并写入wav头，然后才能开始写入我们读取到的的PCM音频数据。

6）开启DMA传输，接收数据

       然后，我们就只需要开启DMA传输，然后及时将I2S2ext读到的数据写入到SD卡之前新建的wav文件里面，就可以实现录音了。

7）计算整个文件大小，重新保存wav头并关闭文件

在结束录音的时候，我们必须知道本次录音的大小（数据大小和整个文件大小），然后更新wav头，重新写入文件，最后因为FATFS，在文件创建之后，必须调用f_close，文件才会真正体现在文件系统里面，否则是不会写入的！所以最后还需要调用f_close，以保存文件。

49.2 硬件设计

本章实验功能简介：开机后，先初始化各外设，然后检测字库是否存在，如果检测无问题，再检测SD卡根目录是否存在RECORDER文件夹，如果不存在则创建，如果创建失败，则报错。在找到SD卡的RECORDER文件夹后，即进入录音模式（包括配置WM8978和I2S等），此时可以在耳机（或喇叭）听到采集到的音频。KEY0用于开始/暂停录音，KEY2用于保存并停止录音，KEY_UP用于播放最近一次的录音。

当我们按下KEY0的时候，可以在屏幕上看到录音文件的名字、码率以及录音时间等，然后通过KEY2可以保存该文件，同时停止录音（文件名和时间也都将清零），在完成一段录音后，我们可以通过按KEY_UP按键，来试听刚刚的录音。DS0用于提示程序正在运行，DS1用于提示是否处于暂停录音状态。

本实验用到的资源如下：

1）  指示灯DS0，DS1

2）  三个按键（KEY_UP/KEY0/KEY2）

3）  串口

4）  TFTLCD模块

5）  SD卡

6）  SPI FLASH

7）  WM8978

8）  I2S2

这些前面都已介绍过。本实验，大家需要准备1个SD卡和一个耳机（或喇叭），分别插入SD卡接口和耳机接口（喇叭接P1接口），然后下载本实验就可以实现一个简单的录音机了。

49.3 软件设计

打开本章实验工程可以看到，相比上一章实验，我们主要在APP分组下面新增了recorder.c和recorder.h两个文件。   

因为recorder.c代码比较多，我们这里仅介绍其中几个重要的函数，代码如下：

u8 *i2srecbuf1;      //录音buf1

u8 *i2srecbuf2;     //录音buf2

FIL* f_rec=0;        //录音文件    

u32 wavsize;          //wav数据大小(字节数,不包括文件头!!)

u8 rec_sta=0;         //录音状态

                                   //[7]:0,没有开启录音;1,已经开启录音;

                                   //[6:1]:保留

                                   //[0]:0,正在录音;1,暂停录音;                                 

//录音 I2S_DMA接收中断服务函数.在中断里面写入数据

void rec_i2s_dma_rx_callback(void)

{   

       u16 bw; u8 res;     

       if(rec_sta==0X80)//录音模式

       { 

              if(DMA1_Stream3->CR&(1<<19))

              {

                     res=f_write(f_rec,i2srecbuf1,I2S_RX_DMA_BUF_SIZE,(UINT*)&bw);//写文件

                     if(res) printf("write error:%d\r\n",res);              

              }else

              {

                     res=f_write(f_rec,i2srecbuf2,I2S_RX_DMA_BUF_SIZE,(UINT*)&bw);//写文件

                     if(res) printf("write error:%d\r\n",res);

              }

              wavsize+=I2S_RX_DMA_BUF_SIZE;

       }

} 

const u16 i2splaybuf[2]={0X0000,0X0000};//2个16位数据,用于录音时I2S2主机循环发送.

//进入PCM 录音模式          

void recoder_enter_rec_mode(void)

{

       WM8978_ADDA_Cfg(0,1);         //开启ADC

       WM8978_Input_Cfg(1,1,0);  //开启输入通道(MIC&LINE IN)

       WM8978_Output_Cfg(0,1);         //开启BYPASS输出

       WM8978_MIC_Gain(46);            //MIC增益设置

      

       WM8978_I2S_Cfg(2,0);              //飞利浦标准,16位数据长度

       I2S2_Init(I2S_Standard_Phillips,I2S_Mode_MasterTx,I2S_CPOL_Low,

I2S_DataFormat_16b);//飞利浦标准,主机发送,时钟低电平有效,16位帧长度

       I2S2ext_Init(I2S_Standard_Phillips,I2S_Mode_SlaveRx,I2S_CPOL_Low,

I2S_DataFormat_16b);//飞利浦标准,从机接收,时钟低电平有效,16位帧长度   

       I2S2_SampleRate_Set(16000);     //设置采样率

      I2S2_TX_DMA_Init((u8*)&i2splaybuf[0],(u8*)&i2splaybuf[1],1); //配置TX DMA

       DMA1_Stream4->CR&=~(1<<4);       //关闭传输完成中断(这里不用中断送数据)

I2S2ext_RX_DMA_Init(i2srecbuf1,i2srecbuf2,I2S_RX_DMA_BUF_SIZE/2);//RX DMA

      i2s_rx_callback=rec_i2s_dma_rx_callback;//回调函数指wav_i2s_dma_callback

      I2S_Play_Start();   //开始I2S数据发送(主机)

       I2S_Rec_Start();   //开始I2S数据接收(从机)

       recoder_remindmsg_show(0);

}  //进入PCM 放音模式            

void recoder_enter_play_mode(void)

{

       WM8978_ADDA_Cfg(1,0);  //开启DAC

       WM8978_Input_Cfg(0,0,0);  //关闭输入通道(MIC&LINE IN)

       WM8978_Output_Cfg(1,0);  //开启DAC输出

       WM8978_MIC_Gain(0);       //MIC增益设置为0

       I2S_Play_Stop();                 //停止时钟发送

       I2S_Rec_Stop();                  //停止录音

       recoder_remindmsg_show(1);

}

//初始化WAV头.

void recoder_wav_init(__WaveHeader* wavhead) //初始化WAV头                  

{

       wavhead->riff.ChunkID=0X46464952; //"RIFF"

       wavhead->riff.ChunkSize=0;               //还未确定,最后需要计算

       wavhead->riff.Format=0X45564157;   //"WAVE"

       wavhead->fmt.ChunkID=0X20746D66; //"fmt "

       wavhead->fmt.ChunkSize=16;            //大小为16个字节

       wavhead->fmt.AudioFormat=0X01;    //0X01,表示PCM;0X01,表示IMA ADPCM

      wavhead->fmt.NumOfChannels=2;      //双声道

      wavhead->fmt.SampleRate=16000;      //16Khz采样率 采样速率

      wavhead->fmt.ByteRate=wavhead->fmt.SampleRate*4;

//字节速率=采样率*通道数*(ADC位数/8)

      wavhead->fmt.BlockAlign=4;              //块大小=通道数*(ADC位数/8)

      wavhead->fmt.BitsPerSample=16;              //16位PCM

     wavhead->data.ChunkID=0X61746164;//"data"

      wavhead->data.ChunkSize=0;              //数据大小,还需要计算 

}

//WAV录音

void wav_recorder(void)

{

       u8 res; u8 key; u8 rval=0;

       __WaveHeader *wavhead=0;

      DIR recdir;          //目录 

      u8 *pname=0;

       u8 timecnt=0;        //计时器  

       u32 recsec=0;         //录音时间

      while(f_opendir(&recdir,"0:/RECORDER"))//打开录音文件夹

      {    

              Show_Str(30,230,240,16,"RECORDER文件夹错误!",16,0); delay_ms(200);

              LCD_Fill(30,230,240,246,WHITE); delay_ms(200);//清除显示  

              f_mkdir("0:/RECORDER");                              //创建该目录  

       }  

       i2srecbuf1=mymalloc(SRAMIN,I2S_RX_DMA_BUF_SIZE);//I2S录音内存1申请

       i2srecbuf2=mymalloc(SRAMIN,I2S_RX_DMA_BUF_SIZE);//I2S录音内存2申请 

      f_rec=(FIL *)mymalloc(SRAMIN,sizeof(FIL));          //开辟FIL字节的内存区域 

      wavhead=(__WaveHeader*)mymalloc(SRAMIN,sizeof(__WaveHeader));//开辟内存

       pname=mymalloc(SRAMIN,30);//申请30字节内存

       if(!i2srecbuf1||!i2srecbuf2 ||!f_rec ||!wavhead ||!pname)rval=1;

      if(rval==0)           

       {

              recoder_enter_rec_mode();    //进入录音模式,此时耳机可以听到咪头采集到的音频  

              pname[0]=0;                        //pname没有任何文件名

           while(rval==0)

              {

                     key=KEY_Scan(0);

                     switch(key)

                     {           

                            case KEY2_PRES: //STOP&SAVE

                                   if(rec_sta&0X80)//有录音

                                   {

                                          rec_sta=0;       //关闭录音

                                          wavhead->riff.ChunkSize=wavsize+36;              //整个文件的大小-8;

                                        wavhead->data.ChunkSize=wavsize;            //数据大小

                                          f_lseek(f_rec,0);                                        //偏移到文件头.

                                         f_write(f_rec,(const void*)wavhead,sizeof(__WaveHeader)

,&bw);//写入头数据

                                          f_close(f_rec);

                                          wavsize=0;

                                   }

                                   rec_sta=0; recsec=0;

                                  LED1=1;                                         //关闭DS1

                                   LCD_Fill(30,190,lcddev.width,lcddev.height,WHITE);//清除显示                                break;    

                            case KEY0_PRES: //REC/PAUSE

                                   if(rec_sta&0X01) rec_sta&=0XFE;//原来是暂停,继续录音

                                   else if(rec_sta&0X80) rec_sta|=0X01;//已经在录音了,暂停

                                   else//还没开始录音

                                   {

                                          recsec=0;

                                          recoder_new_pathname(pname);                 //得到新的名字

                                          Show_Str(30,190,lcddev.width,16,"录制:",16,0);                

                                          Show_Str(30+40,190,lcddev.width,16,pname+11,16,0);//显示名字

                                         recoder_wav_init(wavhead);                       //初始化wav数据

                                         res=f_open(f_rec,(const TCHAR*)pname,

FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);

                                          if(res)                   //文件创建失败

                                          {

                                                 rec_sta=0;       //创建文件失败,不能录音

                                                 rval=0XFE;    //提示是否存在SD卡

                                          }else

                                          {

                                                 res=f_write(f_rec,(const void*)wavhead,sizeof

(__WaveHeader),&bw);//写入头数据

                                                 recoder_msg_show(0,0);

                                                rec_sta|=0X80;       //开始录音    

                                          }

                                  }

                                   if(rec_sta&0X01)LED1=0;    //提示正在暂停

                                   else LED1=1;

                                   break; 

                            case WKUP_PRES:       //播放最近一段录音

                                   if(rec_sta!=0X80)//没有在录音

                                   {                                                    

                                          if(pname[0])//如果触摸按键被按下,且pname不为空

                                          {                         

                                                 Show_Str(30,190,lcddev.width,16,"播放:",16,0);                

                                                 Show_Str(30+40,190,lcddev.width,16,pname+11,16,0);//名字

                                                 recoder_enter_play_mode();  //进入播放模式

                                                 audio_play_song(pname);             //播放pname

                                                 LCD_Fill(30,190,lcddev.width,lcddev.height,WHITE);//清除

                                                 recoder_enter_rec_mode();    //重新进入录音模式

                                          }

                                   }

                                   break;

                     }

                     delay_ms(5);

                     timecnt++;

                     if((timecnt%20)==0)LED0=!LED0;//DS0闪烁 

                    if(recsec!=(wavsize/wavhead->fmt.ByteRate))     //录音时间显示

                     {       

                            LED0=!LED0;//DS0闪烁

                            recsec=wavsize/wavhead->fmt.ByteRate;     //录音时间

                            recoder_msg_show(recsec,wavhead->fmt.SampleRate*wavhead->fmt.

NumOfChannels*wavhead->fmt.BitsPerSample);//显示码率

                     }

              }           

       }   

       myfree(SRAMIN,i2srecbuf1);      //释放内存

       myfree(SRAMIN,i2srecbuf2);      //释放内存 

       myfree(SRAMIN,f_rec);                     //释放内存

       myfree(SRAMIN,wavhead);         //释放内存 

       myfree(SRAMIN,pname);            //释放内存 

}

       这里总共5个函数，其中：rec_i2s_dma_rx_callback函数，用于I2S2ext的DMA接收完成中断回调函数（通过i2s_rx_callback指向该函数实现），在该函数里面，实现音频数据的保存。recoder_enter_rec_mode函数，用于设置WM8978和I2S进入录音模式（开始录音时用到）。recoder_enter_play_mode函数，则用于设置WM8978和I2S进入播放模式（录音回放时用到）。recoder_wav_init函数，该函数初始化wav头的绝大部分数据，这里我们设置了该wav文件为16Khz采样率，16位线性PCM格式，另外由于录音还未真正开始，所以文件大小和数据大小都还是未知的，要等录音结束才能知道。该函数__WaveHeader结构体就是由上一章（48.1.1节）介绍的三个Chunk组成，结构为：

//wav头

typedef __packed struct

{

       ChunkRIFF riff;     //riff块

       ChunkFMT fmt;  //fmt块

//     ChunkFACT fact;   //fact块 线性PCM,没有这个结构体 

       ChunkDATA data;   //data块        

}__WaveHeader;

    最后，wav_recorder函数，实现了我们在硬件设计时介绍的功能（开始/暂停录音、保存录音文件、播放最近一次录音等）。该函数使用上一章实现的audio_play_song函数，来播放最近一次录音。recorder.c的其他代码和recorder.h的代码我们这里就不再贴出了，请大家参考光盘本实验的源码。

       然后，我们在i2s.c里面也增加了几个函数，如下：

//I2S2ext配置

//参数I2S_Standard: @ref SPI_I2S_Standard  I2S标准,

//参数I2S_Mode: @ref SPI_I2S_Mode 模式

//参数I2S_Clock_Polarity   @ref SPI_I2S_Clock_Polarity:

//参数I2S_DataFormat：@ref SPI_I2S_Data_Format

Void I2S2ext_Init(u16 I2S_Standard,u16 I2S_Mode,

u16 I2S_Clock_Polarity,u16 I2S_DataFormat)

{ 

       I2S_InitTypeDef I2S2ext_InitStructure;

      

       I2S2ext_InitStructure.I2S_Mode=I2S_Mode^(1<<8);//IIS模式

       I2S2ext_InitStructure.I2S_Standard=I2S_Standard;//IIS标准

       I2S2ext_InitStructure.I2S_DataFormat=I2S_DataFormat;//IIS数据长度

       I2S2ext_InitStructure.I2S_MCLKOutput=I2S_MCLKOutput_Disable;//主时钟输出禁止

       I2S2ext_InitStructure.I2S_AudioFreq=I2S_AudioFreq_Default;//IIS频率设置

       I2S2ext_InitStructure.I2S_CPOL=I2S_Clock_Polarity;//空闲状态时钟电平

      

       I2S_FullDuplexConfig(I2S2ext,&I2S2ext_InitStructure);//初始化I2S2ext配置

      

SPI_I2S_DMACmd(I2S2ext,SPI_I2S_DMAReq_Rx,ENABLE);//I2S2ext DMA请求使能.

 

       I2S_Cmd(I2S2ext,ENABLE);             //I2S2ext I2S EN使能.

}

 

//I2S2ext RX DMA配置

//设置为双缓冲模式,并开启DMA传输完成中断

//buf0:M0AR地址.

//buf1:M1AR地址.

//num:每次传输数据量

void I2S2ext_RX_DMA_Init(u8* buf0,u8 *buf1,u16 num)

{ 

       NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

       DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;

      

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1时钟使能

      

       DMA_DeInit(DMA1_Stream3);

       while (DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream3) != DISABLE){}//等待可配置

             

       DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream3,DMA_IT_FEIF3|DMA_IT_DMEIF3|

DMA_IT_TEIF3|DMA_IT_HTIF3|DMA_IT_TCIF3);

//清空DMA1_Stream3 上所有中断标志

  /* 配置 DMA Stream */

   DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_3;  //通道3 I2S2ext_RX通道

   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&I2S2ext->DR;//外设地址

   DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (u32)buf0;//DMA 存储器0地址

   DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外设到存储器模式

   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = num;//数据传输量

   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设非增量模式

   DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器增量模式

   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用循环模式

   DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;//中等优先级

   DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; //不使用FIFO模式       

   DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_1QuarterFull;

   DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;

   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;

   DMA_Init(DMA1_Stream3, &DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream

      

DMA_DoubleBufferModeConfig(DMA1_Stream3,(u32)buf1,DMA_Memory_0);

//双缓冲模式配置

   DMA_DoubleBufferModeCmd(DMA1_Stream3,ENABLE);//双缓冲模式开启 

   DMA_ITConfig(DMA1_Stream3,DMA_IT_TC,ENABLE);//开启传输完成中断

      

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Stream3_IRQn;

   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority =0x00;//抢占优先级0

   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;//响应优先级1

   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//使能外部中断通道

   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//配置

}

void (*i2s_rx_callback)(void);  //RX回调函数

//DMA1_Stream3中断服务函数

void DMA1_Stream3_IRQHandler(void)

{     

       if(DMA_GetITStatus(DMA1_Stream3,DMA_IT_TCIF3)==SET)//传输完成标志

       {

         DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream3,DMA_IT_TCIF3);       //清除传输完成中断

          i2s_rx_callback();   //执行回调函数,读取数据等操作在这里面处理 

       }                                                                           

}

 //I2S开始录音

void I2S_Rec_Start(void)

{              

       DMA_Cmd(DMA1_Stream3,ENABLE);//开启DMA TX传输,开始录音       

}

//关闭I2S录音

void I2S_Rec_Stop(void)

{            

       DMA_Cmd(DMA1_Stream3,DISABLE);//关闭DMA,结束录音            

}

    这里也是5个函数，I2S2ext _Init函数完成I2S2ext的初始化，通过4个参数设置I2S2ext的详细配置信息。I2S2ext_RX_DMA_Init函数，用于设置I2S2ext的DMA接收，使用双缓冲循环模式，接收来自WM8978的数据，并开启了传输完成中断。而DMA1_Stream3_IRQHandler函数，则是DMA1数据流3传输完成中断的服务函数，该函数调用i2s_rx_callback函数（函数指针，使用前需指向特定函数）实现DMA数据接收保存。最后，I2S_ Rec_Start和I2S_ Rec_Stop，用于开启和关闭DMA传输。

       其他代码，我们就不再介绍了，请大家参考开发板光盘本例程源码。最后，我们看看主函数代码：

int main(void)

{           

       NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2

       delay_init(168);  //初始化延时函数

       uart_init(115200);         //初始化串口波特率为115200

       LED_Init();                                //初始化LED

       usmart_dev.init(84);             //初始化USMART

      LCD_Init();                                //LCD初始化 

      KEY_Init();                                //按键初始化 

       W25QXX_Init();                         //初始化W25Q128

       WM8978_Init();                          //初始化WM8978

       WM8978_HPvol_Set(40,40);       //耳机音量设置

       WM8978_SPKvol_Set(50);          //喇叭音量设置

      

       my_mem_init(SRAMIN);            //初始化内部内存池

       my_mem_init(SRAMCCM);         //初始化CCM内存池

       exfuns_init();                       //为fatfs相关变量申请内存 

      f_mount(fs[0],"0:",1);          //挂载SD卡 

       POINT_COLOR=RED;     

       while(font_init())                //检查字库

       {        

              LCD_ShowString(30,40,200,16,16,"Font Error!");

              delay_ms(200);                            

              LCD_Fill(30,40,240,66,WHITE);//清除显示          

              delay_ms(200);                            

       }     

       POINT_COLOR=RED;     

      Show_Str(30,40,200,16,"Explorer STM32开发板",16,0);                                  

       Show_Str(30,60,200,16,"录音机实验",16,0);                                      

       Show_Str(30,80,200,16,"正点原子@ALIENTEK",16,0);                                   

       Show_Str(30,100,200,16,"2014年6月6日",16,0);

       while(1)

       {

              wav_recorder();

       }

}

    该函数代码同上一章的main函数代码几乎一样，十分简单，我们就不再多说了。

至此，本实验的软件设计部分结束。

49.4 下载验证

在代码编译成功之后，我们下载代码到ALIENTEK探索者STM32F4开发板上，程序先检测字库，然后检测SD卡的RECORDER文件夹，一切顺利通过之后，进入录音模式，得到，如图49.4.1所示：

图49.4.1 录音机界面

此时，我们按下KEY0就开始录音了，此时看到屏幕显示录音文件的名字、码率以及录音时长，如图49.4.2所示：

图49.4.2 录音进行中

       在录音的时候按下KEY0则执行暂停/继续录音的切换，通过DS1指示录音暂停。通过按下KEY2，可以停止当前录音，并保存录音文件。在完成一次录音文件保存之后，我们可以通过按KEY_UP按键，来实现播放这个录音文件（即播放最近一次的录音文件），实现试听。

       我们将开发板的录音文件放到电脑上面，可以通过属性查看录音文件的属性，如图49.4.3所示：

图49.4.3 录音文件属性

       这和我们预期的效果一样，通过电脑端的播放器（winamp/千千静听等）可以直接播放我们所录的音频。经实测，效果还是非常不错的。

实验详细手册和源码下载地址：http://www.openedv.com/posts/list/41586.htm 

正点原子探索者STM32F407开发板购买地址：http://item.taobao.com/item.htm?id=41855882779

  

sunke9

这里面在保存采集音频数据的时候判断了DMA1_Stream3->CR&(1<<19)是做什么用的？

sunke9

@原子正点

sunke9

令外我建议大家做这个实验的时候在程序里关闭外放喇叭的音量，用耳机听放音，不然回受的噪音实在让人难以忍受

爱笑的月亮小姐

同问DMA1_Stream3->CR&(1<<19)的作用。。。是说寄存器满了？