#include "sai.h" #include "delay.h" ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途 //ALIENTEK STM32H7开发板 //SAI驱动代码 //正点原子@ALIENTEK //技术论坛:www.openedv.com //创建日期:2017/8/17 //版本：V1.0 //版权所有，盗版必究。 //Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2014-2024 //All rights reserved ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// SAI_HandleTypeDef SAI1A_Handler; //SAI1 Block A句柄 SAI_HandleTypeDef SAI1B_Handler; //SAI1 Block B句柄 DMA_HandleTypeDef SAI1_TXDMA_Handler; //DMA发送句柄 DMA_HandleTypeDef SAI1_RXDMA_Handler; //DMA接收句柄 //SAI Block A初始化,I2S,飞利浦标准 //mode:工作模式,可以设置:SAI_MODEMASTER_TX/SAI_MODEMASTER_RX/SAI_MODESLAVE_TX/SAI_MODESLAVE_RX //cpol:数据在时钟的上升/下降沿选通，可以设置：SAI_CLOCKSTROBING_FALLINGEDGE/SAI_CLOCKSTROBING_RISINGEDGE //datalen:数据大小,可以设置：SAI_DATASIZE_8/10/16/20/24/32 void SAIA_Init(u32 mode,u32 cpol,u32 datalen) { HAL_SAI_DeInit(&SAI1A_Handler); //清除以前的配置 SAI1A_Handler.Instance=SAI1_Block_A; //SAI1 Bock A SAI1A_Handler.Init.AudioMode=mode; //设置SAI1工作模式 SAI1A_Handler.Init.Synchro=SAI_ASYNCHRONOUS; //音频模块异步 SAI1A_Handler.Init.OutputDrive=SAI_OUTPUTDRIVE_ENABLE; //立即驱动音频模块输出 SAI1A_Handler.Init.NoDivider=SAI_MASTERDIVIDER_ENABLE; //使能主时钟分频器(MCKDIV) SAI1A_Handler.Init.FIFOThreshold=SAI_FIFOTHRESHOLD_1QF; //设置FIFO阈值,1/4 FIFO SAI1A_Handler.Init.MonoStereoMode=SAI_STEREOMODE; //立体声模式 SAI1A_Handler.Init.Protocol=SAI_FREE_PROTOCOL; //设置SAI1协议为:自由协议(支持I2S/LSB/MSB/TDM/PCM/DSP等协议) SAI1A_Handler.Init.DataSize=datalen; //设置数据大小 SAI1A_Handler.Init.FirstBit=SAI_FIRSTBIT_MSB; //数据MSB位优先 SAI1A_Handler.Init.ClockStrobing=cpol; //数据在时钟的上升/下降沿选通 //帧设置 SAI1A_Handler.FrameInit.FrameLength=64; //设置帧长度为64,左通道32个SCK,右通道32个SCK. SAI1A_Handler.FrameInit.ActiveFrameLength=32; //设置帧同步有效电平长度,在I2S模式下=1/2帧长. SAI1A_Handler.FrameInit.FSDefinition=SAI_FS_CHANNEL_IDENTIFICATION;//FS信号为SOF信号+通道识别信号 SAI1A_Handler.FrameInit.FSPolarity=SAI_FS_ACTIVE_LOW; //FS低电平有效(下降沿) SAI1A_Handler.FrameInit.FSOffset=SAI_FS_BEFOREFIRSTBIT; //在slot0的第一位的前一位使能FS,以匹配飞利浦标准 //SLOT设置 SAI1A_Handler.SlotInit.FirstBitOffset=0; //slot偏移(FBOFF)为0 SAI1A_Handler.SlotInit.SlotSize=SAI_SLOTSIZE_32B; //slot大小为32位 SAI1A_Handler.SlotInit.SlotNumber=2; //slot数为2个 SAI1A_Handler.SlotInit.SlotActive=SAI_SLOTACTIVE_0|SAI_SLOTACTIVE_1;//使能slot0和slot1 HAL_SAI_Init(&SAI1A_Handler); //初始化SAI __HAL_SAI_ENABLE(&SAI1A_Handler); //使能SAI } //SAI Block B初始化,I2S,飞利浦标准 //mode:工作模式,可以设置:SAI_MODEMASTER_TX/SAI_MODEMASTER_RX/SAI_MODESLAVE_TX/SAI_MODESLAVE_RX //cpol:数据在时钟的上升/下降沿选通，可以设置：SAI_CLOCKSTROBING_FALLINGEDGE/SAI_CLOCKSTROBING_RISINGEDGE //datalen:数据大小,可以设置：SAI_DATASIZE_8/10/16/20/24/32 void SAIB_Init(u32 mode,u32 cpol,u32 datalen) { HAL_SAI_DeInit(&SAI1B_Handler); //清除以前的配置 SAI1B_Handler.Instance=SAI1_Block_B; //SAI1 Bock B SAI1B_Handler.Init.AudioMode=mode; //设置SAI1工作模式 SAI1B_Handler.Init.Synchro=SAI_SYNCHRONOUS; //音频模块同步 SAI1B_Handler.Init.OutputDrive=SAI_OUTPUTDRIVE_ENABLE; //立即驱动音频模块输出 SAI1B_Handler.Init.NoDivider=SAI_MASTERDIVIDER_ENABLE; //使能主时钟分频器(MCKDIV) SAI1B_Handler.Init.FIFOThreshold=SAI_FIFOTHRESHOLD_1QF; //设置FIFO阈值,1/4 FIFO SAI1B_Handler.Init.MonoStereoMode=SAI_STEREOMODE; //立体声模式 SAI1B_Handler.Init.Protocol=SAI_FREE_PROTOCOL; //设置SAI1协议为:自由协议(支持I2S/LSB/MSB/TDM/PCM/DSP等协议) SAI1B_Handler.Init.DataSize=datalen; //设置数据大小 SAI1B_Handler.Init.FirstBit=SAI_FIRSTBIT_MSB; //数据MSB位优先 SAI1B_Handler.Init.ClockStrobing=cpol; //数据在时钟的上升/下降沿选通 //帧设置 SAI1B_Handler.FrameInit.FrameLength=64; //设置帧长度为64,左通道32个SCK,右通道32个SCK. SAI1B_Handler.FrameInit.ActiveFrameLength=32; //设置帧同步有效电平长度,在I2S模式下=1/2帧长. SAI1B_Handler.FrameInit.FSDefinition=SAI_FS_CHANNEL_IDENTIFICATION;//FS信号为SOF信号+通道识别信号 SAI1B_Handler.FrameInit.FSPolarity=SAI_FS_ACTIVE_LOW; //FS低电平有效(下降沿) SAI1B_Handler.FrameInit.FSOffset=SAI_FS_BEFOREFIRSTBIT; //在slot0的第一位的前一位使能FS,以匹配飞利浦标准 //SLOT设置 SAI1B_Handler.SlotInit.FirstBitOffset=0; //slot偏移(FBOFF)为0 SAI1B_Handler.SlotInit.SlotSize=SAI_SLOTSIZE_32B; //slot大小为32位 SAI1B_Handler.SlotInit.SlotNumber=2; //slot数为2个 SAI1B_Handler.SlotInit.SlotActive=SAI_SLOTACTIVE_0|SAI_SLOTACTIVE_1;//使能slot0和slot1 HAL_SAI_Init(&SAI1B_Handler); SAIB_DMA_Enable(); //使能SAI的DMA功能 __HAL_SAI_ENABLE(&SAI1B_Handler); //使能SAI } //SAI底层驱动，引脚配置，时钟使能 //此函数会被HAL_SAI_Init()调用 //hsdram:SAI句柄 void HAL_SAI_MspInit(SAI_HandleTypeDef *hsai) { GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure; __HAL_RCC_SAI1_CLK_ENABLE(); //使能SAI1时钟 __HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE(); //使能GPIOE时钟 //初始化PE2,3,4,5,6 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6; GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP; //推挽复用 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH; //高速 GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF6_SAI1; //复用为SAI HAL_GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_Initure); //初始化 } //SAI Block A采样率设置 //采样率计算公式: //MCKDIV!=0: Fs=SAI_CK_x/[512*MCKDIV] //MCKDIV==0: Fs=SAI_CK_x/256 //SAI_CK_x=(HSE/pllm)*PLLSAIN/PLLSAIQ/(PLLSAIDivQ+1) //一般HSE=25Mhz //pllm:在Stm32_Clock_Init设置的时候确定，一般是25 //PLLSAIN:一般是50~432 //PLLSAIQ:2~15 //PLLSAIDivQ:1~32 //MCKDIV:0~15 //SAI A分频系数表@pllm=25,HSE=25Mhz,即vco输入频率为1Mhz const u16 SAI_PSC_TBL[][5]= { {800 ,344,7,1,12}, //8Khz采样率 {1102,429,2,19,2}, //11.025Khz采样率 {1600,344,7, 1,6}, //16Khz采样率 {2205,429,2,19,1}, //22.05Khz采样率 {3200,344,7, 1,3}, //32Khz采样率 {4410,429,2,19,0}, //44.1Khz采样率 {4800,344,7, 1,2}, //48Khz采样率 {8820,271,2, 3,1}, //88.2Khz采样率 {9600,344,7, 1,1}, //96Khz采样率 {17640,271,6,3,0}, //176.4Khz采样率 {19200,295,6,1,0}, //192Khz采样率 }; //开启SAI的DMA功能,HAL库没有提供此函数 //因此我们需要自己操作寄存器编写一个 void SAIA_DMA_Enable(void) { u32 tempreg=0; tempreg=SAI1_Block_A->CR1; //先读出以前的设置 tempreg|=1<<17; //使能DMA SAI1_Block_A->CR1=tempreg; //写入CR1寄存器中 } //开启SAIB的DMA功能,HAL库没有提供此函数 //因此我们需要自己操作寄存器编写一个 void SAIB_DMA_Enable(void) { u32 tempreg=0; tempreg=SAI1_Block_B->CR1; //先读出以前的设置 tempreg|=1<<17; //使能DMA SAI1_Block_B->CR1=tempreg; //写入CR1寄存器中 } //设置SAIA的采样率(@MCKEN) //samplerate:采样率,单位:Hz //返回值:0,设置成功;1,无法设置. u8 SAIA_SampleRate_Set(u32 samplerate) { u8 i=0; RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCCSAI1_Sture; for(i=0;i<(sizeof(SAI_PSC_TBL)/10);i++)//看看改采样率是否可以支持 { if((samplerate/10)==SAI_PSC_TBL[i][0])break; } if(i==(sizeof(SAI_PSC_TBL)/10))return 1;//搜遍了也找不到 RCCSAI1_Sture.PeriphClockSelection=RCC_PERIPHCLK_SAI1; RCCSAI1_Sture.Sai1ClockSelection=RCC_SAI1CLKSOURCE_PLL2; RCCSAI1_Sture.PLL2.PLL2M=25; RCCSAI1_Sture.PLL2.PLL2N=(u32)SAI_PSC_TBL[i][1]; RCCSAI1_Sture.PLL2.PLL2P=(u32)SAI_PSC_TBL[i][2]; HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCCSAI1_Sture); __HAL_SAI_DISABLE(&SAI1A_Handler); //关闭SAI SAI1A_Handler.Init.AudioFrequency=samplerate; //设置播放频率 HAL_SAI_Init(&SAI1A_Handler); //初始化SAI SAIA_DMA_Enable(); //开启SAI的DMA功能 __HAL_SAI_ENABLE(&SAI1A_Handler); //开启SAI return 0; } //SAIA TX 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 //width:位宽(存储器和外设,同时设置),0,8位;1,16位;2,32位; void SAIA_TX_DMA_Init(u8* buf0,u8 *buf1,u16 num,u8 width) { u32 memwidth=0,perwidth=0; //外设和存储器位宽 switch(width) { case 0: //8位 memwidth=DMA_MDATAALIGN_BYTE; perwidth=DMA_PDATAALIGN_BYTE; break; case 1: //16位 memwidth=DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; perwidth=DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; break; case 2: //32位 memwidth=DMA_MDATAALIGN_WORD; perwidth=DMA_PDATAALIGN_WORD; break; } __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); //使能DMA1时钟 __HAL_LINKDMA(&SAI1A_Handler,hdmatx,SAI1_TXDMA_Handler); //将DMA与SAI联系起来 SAI1_TXDMA_Handler.Instance=DMA1_Stream5; //DMA1数据流5 SAI1_TXDMA_Handler.Init.Request=DMA_REQUEST_SAI1_A; //SAI1 Bock A SAI1_TXDMA_Handler.Init.Direction=DMA_MEMORY_TO_PERIPH; //存储器到外设模式 SAI1_TXDMA_Handler.Init.PeriphInc=DMA_PINC_DISABLE; //外设非增量模式 SAI1_TXDMA_Handler.Init.MemInc=DMA_MINC_ENABLE; //存储器增量模式 SAI1_TXDMA_Handler.Init.PeriphDataAlignment=perwidth; //外设数据长度:16/32位 SAI1_TXDMA_Handler.Init.MemDataAlignment=memwidth; //存储器数据长度:16/32位 SAI1_TXDMA_Handler.Init.Mode=DMA_CIRCULAR; //使用循环模式 SAI1_TXDMA_Handler.Init.Priority=DMA_PRIORITY_HIGH; //高优先级 SAI1_TXDMA_Handler.Init.FIFOMode=DMA_FIFOMODE_DISABLE; //不使用FIFO SAI1_TXDMA_Handler.Init.MemBurst=DMA_MBURST_SINGLE; //存储器单次突发传输 SAI1_TXDMA_Handler.Init.PeriphBurst=DMA_PBURST_SINGLE; //外设突发单次传输 HAL_DMA_DeInit(&SAI1_TXDMA_Handler); //先清除以前的设置 HAL_DMA_Init(&SAI1_TXDMA_Handler); //初始化DMA HAL_DMAEx_MultiBufferStart(&SAI1_TXDMA_Handler,(u32)buf0,(u32)&SAI1_Block_A->DR,(u32)buf1,num);//开启双缓冲 __HAL_DMA_DISABLE(&SAI1_TXDMA_Handler); //先关闭DMA delay_us(10); //10us延时，防止-O2优化出问题 __HAL_DMA_ENABLE_IT(&SAI1_TXDMA_Handler,DMA_IT_TC); //开启传输完成中断 __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&SAI1_TXDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF1_5); //清除DMA传输完成中断标志位 HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream5_IRQn,0,0); //DMA中断优先级 HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream5_IRQn); } //SAIA TX 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 //width:位宽(存储器和外设,同时设置),0,8位;1,16位;2,32位; void SAIA_RX_DMA_Init(u8* buf0,u8 *buf1,u16 num,u8 width) { u32 memwidth=0,perwidth=0; //外设和存储器位宽 switch(width) { case 0: //8位 memwidth=DMA_MDATAALIGN_BYTE; perwidth=DMA_PDATAALIGN_BYTE; break; case 1: //16位 memwidth=DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; perwidth=DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; break; case 2: //32位 memwidth=DMA_MDATAALIGN_WORD; perwidth=DMA_PDATAALIGN_WORD; break; } __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); //使能DMA1时钟 __HAL_LINKDMA(&SAI1B_Handler,hdmarx,SAI1_RXDMA_Handler); //将DMA与SAI联系起来 SAI1_RXDMA_Handler.Instance=DMA1_Stream6; //DMA1数据流6 SAI1_RXDMA_Handler.Init.Request=DMA_REQUEST_SAI1_B; //SAI1 Bock B SAI1_RXDMA_Handler.Init.Direction=DMA_PERIPH_TO_MEMORY; //外设到存储器模式 SAI1_RXDMA_Handler.Init.PeriphInc=DMA_PINC_DISABLE; //外设非增量模式 SAI1_RXDMA_Handler.Init.MemInc=DMA_MINC_ENABLE; //存储器增量模式 SAI1_RXDMA_Handler.Init.PeriphDataAlignment=perwidth; //外设数据长度:16/32位 SAI1_RXDMA_Handler.Init.MemDataAlignment=memwidth; //存储器数据长度:16/32位 SAI1_RXDMA_Handler.Init.Mode=DMA_CIRCULAR; //使用循环模式 SAI1_RXDMA_Handler.Init.Priority=DMA_PRIORITY_MEDIUM; //中等优先级 SAI1_RXDMA_Handler.Init.FIFOMode=DMA_FIFOMODE_DISABLE; //不使用FIFO SAI1_RXDMA_Handler.Init.MemBurst=DMA_MBURST_SINGLE; //存储器单次突发传输 SAI1_RXDMA_Handler.Init.PeriphBurst=DMA_PBURST_SINGLE; //外设突发单次传输 HAL_DMA_DeInit(&SAI1_RXDMA_Handler); //先清除以前的设置 HAL_DMA_Init(&SAI1_RXDMA_Handler); //初始化DMA HAL_DMAEx_MultiBufferStart(&SAI1_RXDMA_Handler,(u32)&SAI1_Block_B->DR,(u32)buf0,(u32)buf1,num);//开启双缓冲 __HAL_DMA_DISABLE(&SAI1_RXDMA_Handler); //先关闭接收DMA delay_us(10); //10us延时，防止-O2优化出问题 __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&SAI1_RXDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF2_6); //清除DMA传输完成中断标志位 __HAL_DMA_ENABLE_IT(&SAI1_RXDMA_Handler,DMA_IT_TC); //开启传输完成中断 HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream6_IRQn,0,1); //DMA中断优先级 HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream6_IRQn); } //SAI DMA回调函数指针 void (*sai_tx_callback)(void); //TX回调函数 void (*sai_rx_callback)(void); //RX回调函数 //DMA1_Stream5中断服务函数 void DMA1_Stream5_IRQHandler(void) { if(__HAL_DMA_GET_FLAG(&SAI1_TXDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF1_5)!=RESET) //DMA传输完成 { __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&SAI1_TXDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF1_5); //清除DMA传输完成中断标志位 if(sai_tx_callback!=NULL)sai_tx_callback(); //执行回调函数,读取数据等操作在这里面处理 SCB_CleanInvalidateDCache();//清除无效的D-Cache } } //DMA1_Stream6中断服务函数 void DMA1_Stream6_IRQHandler(void) { if(__HAL_DMA_GET_FLAG(&SAI1_RXDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF2_6)!=RESET) //DMA传输完成 { __HAL_DMA_CLEAR_FLAG(&SAI1_RXDMA_Handler,DMA_FLAG_TCIF2_6); //清除DMA传输完成中断标志位 if(sai_rx_callback!=NULL)sai_rx_callback(); //执行回调函数,读取数据等操作在这里面处理 } } //SAI开始播放 void SAI_Play_Start(void) { __HAL_DMA_ENABLE(&SAI1_TXDMA_Handler); //开启DMA TX传输 } //关闭SAI播放 void SAI_Play_Stop(void) { __HAL_DMA_DISABLE(&SAI1_TXDMA_Handler); //结束播放 } //SAI开始录音 void SAI_Rec_Start(void) { __HAL_DMA_ENABLE(&SAI1_RXDMA_Handler); //开启DMA RX传输 } //关闭SAI录音 void SAI_Rec_Stop(void) { __HAL_DMA_DISABLE(&SAI1_RXDMA_Handler); //结束录音 }