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STM32F1C8T6音频数据的Flash读取与DAC播放

作者:互联网

一、题目要求

1)在SD卡创建一个test-speed.txt文件,循环(不加延时)分批一次写入256字节,累计写入不少于64KB字节;然后读取此文件数据,通过串口显示出来。分析写入和读取的速率。

2)Flash地址空间的数据读取。stm32f103c8t6只有20KB 内存(RAM)供程序代码和数组变量存放,因此,针对内部Flash的总计64KB存储空间(地址从0x08000000开始),运行一次写入8KB数据,总计复位运行代码4次,将32KB数据写入Flash。并验证写入数据的正确性和读写速率。

1)实验数据准备:用Adobe audition或goldwave等音频编辑软件录制“您好欢迎光临!”的几秒钟的声音(8khz采样、8bit量化编码的单声道wav格式),确保音频数据尽量小(最大不超64KB)。然后编程将其分批次写入stm32f103c8t6芯片内部flash区域。

2)数字音频还原播放任务:编程读取此段音频,分别通过 (a)stm32f103c8t6自带的DAC通道,转换为模拟音频进行播放,并用示波器观察波形,用耳机/喇叭收听,评判音乐还原效果;

提示:建议先用单音音频(比如2000Hz的正弦波)的wav数据进行实验,通过DAC或PCM音频模块能够基本还原出原始正弦波声音后,再用语音和音乐信号进行实验。

二、Flash地址空间的数据读取
1、Flash原理
不同型号的 STM32,其 FLASH 容量也有所不同,最小的只有 16K 字节,最大的则达到了 1024K 字节。市面上 STM32F1 开发板使用的芯片是 STM32F103系列,其 FLASH 容量一般为 512K 字节,属于大容量芯片。

Flash的编程原理都是只能将1写为0,而不能将0写为1,所以在进行Flash编程前,必须将对应的块擦除,即将该块的每一位都变为1,块内所有字节变为0xFF。

STM32F1 的闪存(Flash)模块:主存储器、信息块、闪存存储器接口寄存器

①主存储器。该部分用来存放代码和数据常数(如 const 类型的数据)。对于大容量产品,其被划分为 256 页,每页 2K 字节。注意,小容量和中容量产品则每页只有 1K 字节。

②信息块。该部分分为 2 个小部分,其中启动程序代码,是用来存储 ST 自带的启动程序,用于串口下载代码,当 BOOT0 接 V3.3, BOOT1 接 GND 的时候,运行的就是这部分代码。用户选择字节,则一般用于配置写保护、读保护等功能。

③闪存存储器接口寄存器。该部分用于控制闪存读写等,是整个闪存模块的控制机构。对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器(FPEC)管理;编程与擦除的高电压由内部产生。

在执行闪存写操作时,任何对闪存的读操作都会锁住总线,在写操作完成后读操作才能正确地进行;既在进行写或擦除操作时,不能进行代码或数据的读取操作。

3、CubeMX工程
配置SYS

 配置引脚:对应外设c8t6本身设计好的PC13 LED灯

 设置堆栈大小

保存即可 

4、Keil代码撰写

因为本人太弱还无法直接写出代码 实验这里用的别人的代码
源码链接
链接:百度网盘 请输入提取码
提取码:pmvn

将事先准备好的flash.c 及flash.h加入到工程中
在main.c文件中添加部分代码


编译无误,进行调试

5、STlink调试说明
接线

ST-LINKSTM32
SWCLK/TCKSWCLK/TCK
SWDIO/TMSSWDIO/TMS
GNDGND
VCCVCC

接线

 
可以说明ST-Link 驱动已经安装完成。接下来只需要在 mdk 工程里面配置一下 ST-Link即可。

点击魔法棒再点击Option选项卡进行设置

在选择完调试器之后,点击右边的 Setting 按钮

之后,点红框的箭头就可以将程序烧录到stm32中

6、调试
进入仿真状态

在memory1看到第一栏为下图:

 

成功 。

此次操作Flash使用的MCU是STM32F103C8T6,以该型号MCU为例进行描述:

在数据手册中,可以看到STM32F103C8T6的flash起始地址是0x0800 0000(如下图所示),而STM32F103C8T6的Flash大小为64K,可以计算出STM32F103C8T6的Flash地址范围是:0x0800 0000——0x0800 FFFF(计算方法参考另一篇博客:STM32内存大小与地址的对应关系以及计算方法)。这里选取0x0800 F000作为读写操作的起始地址,对于C8T6这款MCU,操作这个起始地址应该算是很安全的范围了。


三、基于片内Flash的提示音播放程序
1、使用DAC输出周期2khz的正弦波
建议先用单音音频(比如2000Hz的正弦波)的wav数据进行实验,通过DAC或PCM音频模块能够基本还原出原始正弦波声音后,再用语言/音乐信号进行实验。
生成单音正弦波
文件—>新建—>音频文件

 设置相关采用频率

 点击属性,然后点击生成效果


文件->导出->设置导出为wav文件

 

用UltraEdit得到相关数据:

用UltraEdit打开刚才保存的wav文件

CTRL+A,接着鼠标右键,选择 十六进制复制选定视图,将内容粘贴到一个新建文件中
在新建文件中,CTRL+A,接着鼠标右键,选择范围输入起始的行号和列号,确定就选中了整个我们需要的内容
复制到notepad++中
Edit编辑->列块编辑->输入0x

这里借用DAC生成正弦波的例程代码
链接:百度网盘 请输入提取码
提取码:706i

将内容复制到keil文件对应的位置,在下图中进行替换。

之后,编译下载,看能否观察到预期的正弦波。

四、使用DAC输出数字音频歌曲数据转换为模拟音频波形输出

打开mp3音乐

 

右键,点击存储选取为,点击更改,配置如下:

 

 确认,完成

打开软件WavToC,这是一个将WAV文件转化成C语言代码的文件
点击右下角的打开文件

 点击打开文件

选择我们刚才生成的wav文件

 

编辑好代码后,烧录,借助音频模块听听看能否还原。

发现可以听到,但是这里由于手头没有音频播放模块就完成不了接下来的过程了。

参考:

【嵌入式22】STM32F1C8T6音频数据的Flash读取与DAC播放_噗噗的罐子博客-CSDN博客

STM32 进阶教程 13 – FLASH的读写操作_张十三的博客-CSDN博客_stm32f103c8t6flash读写

使用STM32F103的DAC功能实现音频输出_咩咩叫的闲鱼的博客-CSDN博客_stm32f103有dac

标签:文件,闪存,字节,STM32F1C8T6,DAC,音频,Flash
来源: https://blog.csdn.net/qq_51127539/article/details/122236625