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八月新唐+NAN0103SD3AE PWM模拟DA输出音频

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yangweiping|  楼主 | 2017-8-16 21:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 yangweiping 于 2017-8-16 21:16 编辑

手上有一块参加研讨会发的开发板 NuTiny-EVB-NAN0103 V2.0。最近没什么时间搞什么高科技的东西,就简单的做了一个:PWM模拟DA输出音频,这个灵感来自之前21IC的一个活动,就是利用单片机IO来实现DA输出,刚好NAN0103SD3AE没有DA。
IMG_20170816_195058.jpg
上图就是 NuTiny-EVB-NAN0103 V2.0开发板。
下面简单介绍一下制作的过程:
要实现DA输出是利用PWM+LPF来实现一个伪DA
QQ截图20170816203858.jpg
利用不同占空比的PWM经过LPF低通滤波器得到输出电压与占空比成一个线性关系。所以关键的地方在LPF上,由于音频范围在20Hz~20kHz,高与20KHz的必须滤除。
例程中音频的来源是通过NAN0103 内置的AD进行采集,采样率使用的电话机常用的8kHz采样率。对于低通滤波器只简单的焊接了一个一阶无缘低通滤波器,
QQ截图20170816200618.jpg
截止频率在160Hz左右。
调试时使用信号源输出1Vpp 正弦波,示波器观察PWM 滤波后的波形,
IMG_20170816_195046.jpg IMG_20170816_200328.jpg
截止频率与测试相差不大,测试在200Hz左右。
后面测试使用电脑输出音频,AD采集,PWM输出滤波,功放驱动喇叭输出
IMG_20170816_195058.jpg IMG_20170816_195941.jpg
拍了个小视频,音质不是太好,想要好滤波器的做好,可使用有源滤波器效果好。
http://v.youku.com/v_show/id_XMj ... j.8428770.3416059.1

下面贴代码:
QQ截图20170816200531.jpg
串口打印信息。开发板上有个拨码开关,与串口连接,这样就可以利用开发板的下载usb实现虚拟串口,就可直接打印出信息。
下面是AD设置与PWM设置关键地方
QQ截图20170816210033.jpg QQ截图20170816210143.jpg
其他没啥了。程序基本上是从库的例程中拷贝过来的,简单的修改了一下。
/**************************************************************************//**
* [url=home.php?mod=space&uid=288409]@file[/url]     main.c
* [url=home.php?mod=space&uid=895143]@version[/url]  V1.00
* $Revision: 3 $
* $Date: 16
02/19 9:36a $
* [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]    Demonstrate PWM0 channel 0 trigger ADC.
*
* @note
* Copyright (C) 2015 Nuvoton Technology Corp. All rights reserved.
*****************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include "Nano103.h"

void ADC_IRQHandler(void);  //ADC interrupt service routine

void ADC_IRQHandler(void)  //ADC interrupt service routine
{
    uint32_t u32Flag;  //ADC interrupt status flag

    // Get ADC conversion finish interrupt flag
    u32Flag = ADC_GET_INT_FLAG(ADC, ADC_ADF_INT);

    // Check ADC conversion finish interrupt flag
    if(u32Flag & ADC_ADF_INT)
        {
//                 printf("Channel 0 conversion result is 0x%x\r\n", (unsigned int)ADC_GET_CONVERSION_DATA(ADC, 0));
                PWM_ConfigOutputChannel(PWM0, 1, 8000, 100*(unsigned int)ADC_GET_CONVERSION_DATA(ADC, 0)/0xfff);
        }
        
    // Clear ADC conversion finish interrupt flag
    ADC_CLR_INT_FLAG(ADC, u32Flag);
}


/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* Init System Clock                                                                                       */
/*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
void SYS_Init(void)
{
    /* Unlock protected registers */
    SYS_UnlockReg();

    /* Set HCLK source form HXT and HCLK source divide 1  */
    CLK_SetHCLK(CLK_CLKSEL0_HCLKSEL_HXT,CLK_HCLK_CLK_DIVIDER(1));

    /* Enable external 12MHz HXT, 32KHz LXT and HIRC */
    CLK_EnableXtalRC(CLK_PWRCTL_HXTEN_Msk | CLK_PWRCTL_LXTEN_Msk | CLK_PWRCTL_HIRC0EN_Msk | CLK_PWRCTL_HIRC1EN_Msk | CLK_PWRCTL_MIRCEN_Msk);

    /* Waiting for clock ready */
    CLK_WaitClockReady(CLK_STATUS_HXTSTB_Msk | CLK_STATUS_LXTSTB_Msk | CLK_STATUS_HIRC0STB_Msk | CLK_STATUS_HIRC1STB_Msk | CLK_STATUS_MIRCSTB_Msk);

    /*  Set HCLK frequency 32MHz */
    CLK_SetCoreClock(32000000);

    /* Enable IP clock */
    CLK_EnableModuleClock(UART0_MODULE);
    CLK_EnableModuleClock(ADC_MODULE);
    CLK_EnableModuleClock(PWM0_MODULE);

    /* Select IP clock source */
    CLK_SetModuleClock(UART0_MODULE,CLK_CLKSEL1_UART0SEL_HXT,CLK_UART0_CLK_DIVIDER(1));
    CLK_SetModuleClock(ADC_MODULE,CLK_CLKSEL1_ADCSEL_HIRC,CLK_ADC_CLK_DIVIDER(5));
    CLK_SetModuleClock(PWM0_MODULE, CLK_CLKSEL1_PWM0SEL_PCLK0, 0);

    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    /* Init I/O Multi-function                                                                                 */
    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    /* Set PA multi-function pins for UART0 RXD and TXD */
    SYS->GPB_MFPL &= ~( SYS_GPB_MFPL_PB0MFP_Msk | SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_Msk);
    SYS->GPB_MFPL |= (SYS_GPB_MFPL_PB0MFP_UART0_RXD | SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_UART0_TXD );

    /* Set PA.0 multi-function pin for ADC channel 0 */
    SYS->GPA_MFPL = (SYS->GPA_MFPL & ~SYS_GPA_MFPL_PA0MFP_Msk) | SYS_GPA_MFPL_PA0MFP_ADC_CH0;

    /* Disable PA.0 digital input path */
    PA->DINOFF |= ((1 << 0) << GPIO_DINOFF_DINOFF0_Pos);

        SYS->GPA_MFPH = (SYS->GPA_MFPH & (~SYS_GPA_MFPH_PA12MFP_Msk)) | SYS_GPA_MFPH_PA12MFP_PWM0_CH0;
    SYS->GPA_MFPH = (SYS->GPA_MFPH & (~SYS_GPA_MFPH_PA14MFP_Msk)) | SYS_GPA_MFPH_PA13MFP_PWM0_CH1;

    /* Lock protected registers */
    SYS_LockReg();
}

void UART0_Init(void)
{
    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    /* Init UART                                                                                               */
    /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    SYS_ResetModule(UART0_RST);  /* Reset UART0 */
    UART_Open(UART0, 115200);  /* Configure UART0 and set UART0 Baudrate */
}

// Init PWM0 channel 0 to trigger ADC
static void PWM0_Init(void)
{
    // PWM0 frequency is 100Hz, duty 30%
    PWM_ConfigOutputChannel(PWM0, 0, 8000, 30);
        PWM_ConfigOutputChannel(PWM0, 1, 8000, 50);

    // Enable PWM0 channel 0 even zero point to trigger ADC
    PWM_EnableADCTrigger (PWM0, 0, PWM_TRIGGER_ADC_EVEN_ZERO_POINT);
        PWM_EnableOutput(PWM0, 0x2);
    // Start
    PWM_Start(PWM0, 0x3);
}

int32_t main (void)
{
    /* Init System, IP clock and multi-function I/O
       In the end of SYS_Init() will issue SYS_LockReg()
       to lock protected register. If user want to write
       protected register, please issue SYS_UnlockReg()
       to unlock protected register if necessary */
    SYS_Init();

    UART0_Init(); /* Init UART0 for printf */

   
       
     printf("八月,新唐你好!\r\n");
           printf("Hello,21IC.com\r\n");
           printf("MyID:yangweiping");
    /*
       This sample code demonstrate PWM0 channel 0 trigger ADC function.
       Configure to ADC single-ended, single mode and enable channel 0.
       Set reference voltage to AVDD.
       Besides, we have to configure PWM to trigger ADC.
       Set PWM0 frequency to 100Hz, duty 30%
       Enable PWM0 channel 0 even zero point to trigger ADC
       Then start PWM0 channel 0.
       Whenever the counter of PWM0 channel 0 is zero,
       PWM sends a request to ADC and ADC will do a conversion.
    */

    // Enable channel 0
    ADC_Open(ADC, ADC_INPUT_MODE_SINGLE_END, ADC_OPERATION_MODE_SINGLE, ADC_CH_0_MASK);

    // Set reference voltage to AVDD
    ADC_SET_REF_VOLTAGE(ADC, ADC_REFSEL_POWER);

    // Power on ADC
    ADC_POWER_ON(ADC);

    // Enable PWM trigger
    ADC_EnableHWTrigger(ADC, ADC_TRIGGER_BY_PWM, 0);

    // Enable ADC ADC_IF interrupt
    ADC_EnableInt(ADC, ADC_ADF_INT);
    // Enable NVIC ADC interrupt
    NVIC_EnableIRQ(ADC_IRQn);

    // Init PWM0
    PWM0_Init();

    while(1);
}

/*** (C) COPYRIGHT 2015 Nuvoton Technology Corp. ***/






   
huangcunxiake| | 2017-8-16 22:22 | 显示全部楼层
不错不错,那个小板子是RC滤波器吧。

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zhuotuzi| | 2017-8-16 23:24 | 显示全部楼层
PWM用低通就可以转换成音频啊,给力。

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yangweiping|  楼主 | 2017-8-17 08:49 | 显示全部楼层
huangcunxiake 发表于 2017-8-16 22:22
不错不错,那个小板子是RC滤波器吧。

对的,另外一块是功放板

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yangweiping|  楼主 | 2017-8-17 08:52 | 显示全部楼层
zhuotuzi 发表于 2017-8-16 23:24
PWM用低通就可以转换成音频啊,给力。

原理很简单,要想音质好可以增加采样率,另外一个就是滤波。

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稳稳の幸福| | 2017-8-17 16:09 | 显示全部楼层
这种黄板子不多见了,绝版

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zhuotuzi| | 2017-8-19 18:18 | 显示全部楼层
漂亮,有图有真相,搞不好一等奖就是这篇了。

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wanduzi| | 2017-8-19 21:56 | 显示全部楼层
好羡慕各位有板子的。没想到还有这活动。。

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