STM32:I2S驱动WM8978

STM32：I2S驱动WM8978

最近项⽬中使⽤STM32F4驱动⾳频IC：WM8978。

WM8978为DAC+ADC芯⽚，本⾝并不具备编解码的功能，⼀⽅⾯，可通过I2S接⼝接收PCM数据，转为模拟信号输出，此为DAC过程，即放⾳；⼀⽅⾯，可接收模拟信号转为数字信号，通过I2S接⼝传输给MCU，此为ADC过程，即录⾳。WM8978还使⽤I2C接⼝配置其⼯作参数，⽐如⾳量，EQ，3D环绕等。WM8978本⾝可直连1W/8欧的⼩喇叭。

因为使⽤过程中掉过坑，记录⼀下容易出错的地⽅。下⾯只论及I2S⽽没有涉及I2C。

1.GPIO配置

我使⽤的是I2S3，对着硬件⼯程师给的原理图，再使⽤STM32CubeMX对照各个管脚看看是否有此映射。不得不说，新版的

STM32CubeMX使⽤起来有些不顺。我只喜欢使⽤STM32CubeMX查看资源，却不喜欢这个软件的代码，架构有些不合我意。

我使⽤的还是传统的库，版本为V1.4.0。

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA |

RCC_AHB1Periph_GPIOB |

RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE); //使能外设GPIOB,GPIOC时钟

//PB3/4/5 复⽤功能输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4| GPIO_Pin_5;

多项式时间GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复⽤功能

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化

/PC7复⽤功能输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化

//PA15复⽤功能输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化

//这些AF...等等，注意看stm32f4xx_gpio.h的相关定义，特别是ext，否则会有问题

GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_SPI3); // _CK

GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_I2S3ext); // _EXT_SD GPIO_AF_I2S3ext

GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI3); // _SD

GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI3); //_MCK

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource15, GPIO_AF_SPI3); //_WS

关键在于AF的配置，有GPIO_AF_SPI3，GPIO_AF5_SPI3，GPIO_AF7_SPI3等等，令⼈模糊，还好库⽂件有说明。不同型号的MCU有不同的⽤法，要注意。

2.I2S寄存器配置

由于STM32的I2S与SPI是混在⼀起，有些资源共⽤，有些不共⽤，所以使⽤起来要注意。

void I2S3_Init(u16 I2S_Standard, u16 I2S_Mode, u16 I2S_Clock_Polarity, u16 I2S_DataFormat)

{

I2S_InitTypeDef I2S_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE); //使能SPI2时钟

RCC_APB1PeriphResetCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE); //复位SPI2

RCC_APB1PeriphResetCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, DISABLE); //结束复位

同性恋是怎么回事I2S_InitStructure.I2S_Mode = I2S_Mode; //IIS模式

I2S_InitStructure.I2S_Standard = I2S_Standard; //IIS标准

月亮的心愿教学设计I2S_InitStructure.I2S_DataFormat = I2S_DataFormat; //IIS数据长度

I2S_InitStructure.I2S_MCLKOutput = I2S_MCLKOutput_Disable; //主时钟输出禁⽌

I2S_InitStructure.I2S_AudioFreq = I2S_AudioFreq_Default; //IIS频率设置

I2S_InitStructure.I2S_CPOL = I2S_Clock_Polarity; //空闲状态时钟电平

I2S_Init(SPI3, &I2S_InitStructure);

SPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); //SPI3 TX DMA请求使能.

I2S_Cmd(SPI3, ENABLE); //SPI3 /I2S EN使能.

}

3.DMA配置

⾸先得查看⼿册上的DMA通道

你会看到I2S3_EXT_TX，不过其实并不是使⽤这个，⽽是SPI3_TX。有两个Stream可选择，我使⽤S

tream 5.

void I2S3_TX_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_Stream5);

while (DMA_GetCmdStatus(DMA1_Stream5) != DISABLE) {} //等待DMA1_Stream1可配置

/* 配置 DMA Stream */

DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0; //通道0 SPI3_TX通道

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&SPI3->DR; //外设地址为:(u32)&SPI3->DR

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

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_MemoryToPeripheral; //存储器到外设模式

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;//外设数据格式

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//存储器数据长度：16位

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

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //⾼优先级

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; //外设突发单次传输

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; //存储器突发单次传输

DMA_Init(DMA1_Stream5, &DMA_InitStructure);

DMA_DoubleBufferModeConfig(DMA1_Stream5, (u32)buf1, DMA_Memory_0); //双缓冲模式配置

DMA_DoubleBufferModeCmd(DMA1_Stream5, ENABLE); //双缓冲模式开启

DMA_ITConfig(DMA1_Stream5, DMA_IT_TC, ENABLE); //开启传输完成中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Stream5_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能中断

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

公共产品理论//DMA1_Stream5中断服务函数

void DMA1_Stream5_IRQHandler(void)

{

if(DMA_GetITStatus(DMA1_Stream5, DMA_IT_TCIF5) == SET) DMA1_Stream5，传输完成标志

{

团队管理的重要性

DMA_ClearITPendingBit(DMA1_Stream5, DMA_IT_TCIF5);

此处加⼊传输完成处理

}

5.播放⾳乐

当MCU与WM8978配置好后，播放⾳乐的过程为：

（1）.⾸先需要获取PCM数据。可以直接从WAV⽂件获取，也可以从MP3等⽂件解码得到，并根据⽂件信息，设置I2S的采样率。（2）.将数据填充⾄之前所设置的DMA内存。

（3）.使⽤DMA_Cmd(DMA1_Stream5, ENABLE); 开启DMA传输，即可播放。

（4）.DMA传输完成，触发中断，可继续按（2）进⾏数据填充。

（5）.如果想暂停⾳乐，只需要暂时不主动进⾏数据填充。

（6）.使⽤DMA_Cmd(DMA1_Stream5, DISABLE)；即可停⽌⾳乐播放。

如果最后发现⽆法发出声⾳，可使⽤逻辑分析仪检测相应IO⼝，正常会有很明显的波形。如图

等待春天的心情

如果I2S的管脚已经有完整的波形，还是没有输出声⾳，注意是不是买了假货！因为我就遇到过。

6.硬件

如果不想加功放，可提⾼SPKVDD电压（最⾼7V，以数据⼿册为准）。

数字信号与模拟信号不要混在⼀起，稍微隔离⼀下。这是电路基本常识，但是总是发现有⼈乱来。

在编写软件前，⼀定要把硬件⼯程师的电路图详细看⼀遍，很有可能会发现很多BUG，这样会最⼤限度避免很多⽆⽤功。

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