341 lines
15 KiB
C
341 lines
15 KiB
C
#include "sai.h"
|
||
#include "delay.h"
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//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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//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
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//ALIENTEK STM32H7开发板
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//SAI驱动代码
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//正点原子@ALIENTEK
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//技术论坛:www.openedv.com
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//创建日期:2017/8/17
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//版本：V1.0
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//版权所有，盗版必究。
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//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2014-2024
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//All rights reserved
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SAI_HandleTypeDef SAI1A_Handler; //SAI1 Block A句柄
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SAI_HandleTypeDef SAI1B_Handler; //SAI1 Block B句柄
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DMA_HandleTypeDef SAI1_TXDMA_Handler; //DMA发送句柄
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DMA_HandleTypeDef SAI1_RXDMA_Handler; //DMA接收句柄
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//SAI Block A初始化,I2S,飞利浦标准
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//mode:工作模式,可以设置:SAI_MODEMASTER_TX/SAI_MODEMASTER_RX/SAI_MODESLAVE_TX/SAI_MODESLAVE_RX
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//cpol:数据在时钟的上升/下降沿选通，可以设置：SAI_CLOCKSTROBING_FALLINGEDGE/SAI_CLOCKSTROBING_RISINGEDGE
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//datalen:数据大小,可以设置：SAI_DATASIZE_8/10/16/20/24/32
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void SAIA_Init(u32 mode,u32 cpol,u32 datalen)
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{
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||
HAL_SAI_DeInit(&SAI1A_Handler); //清除以前的配置
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||
SAI1A_Handler.Instance=SAI1_Block_A; //SAI1 Bock A
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||
SAI1A_Handler.Init.AudioMode=mode; //设置SAI1工作模式
|
||
SAI1A_Handler.Init.Synchro=SAI_ASYNCHRONOUS; //音频模块异步
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||
SAI1A_Handler.Init.OutputDrive=SAI_OUTPUTDRIVE_ENABLE; //立即驱动音频模块输出
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||
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
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||
SAI1A_Handler.Init.ClockStrobing=cpol; //数据在时钟的上升/下降沿选通
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||
|
||
//帧设置
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||
SAI1A_Handler.FrameInit.FrameLength=64; //设置帧长度为64,左通道32个SCK,右通道32个SCK.
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||
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
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||
|
||
//SLOT设置
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||
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
|
||
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||
HAL_SAI_Init(&SAI1A_Handler); //初始化SAI
|
||
__HAL_SAI_ENABLE(&SAI1A_Handler); //使能SAI
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||
}
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||
//SAI Block B初始化,I2S,飞利浦标准
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||
//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
|
||
}
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||
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||
//SAI底层驱动，引脚配置，时钟使能
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||
//此函数会被HAL_SAI_Init()调用
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||
//hsdram:SAI句柄
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void HAL_SAI_MspInit(SAI_HandleTypeDef *hsai)
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||
{
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||
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
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||
|
||
__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
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||
//采样率计算公式:
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||
//MCKDIV!=0: Fs=SAI_CK_x/[512*MCKDIV]
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||
//MCKDIV==0: Fs=SAI_CK_x/256
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//SAI_CK_x=(HSE/pllm)*PLLSAIN/PLLSAIQ/(PLLSAIDivQ+1)
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||
//一般HSE=25Mhz
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||
//pllm:在Stm32_Clock_Init设置的时候确定，一般是25
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||
//PLLSAIN:一般是50~432
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||
//PLLSAIQ:2~15
|
||
//PLLSAIDivQ:1~32
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||
//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)
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||
{
|
||
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.
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||
u8 SAIA_SampleRate_Set(u32 samplerate)
|
||
{
|
||
u8 i=0;
|
||
RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCCSAI1_Sture;
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||
|
||
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
|
||
}
|