AN0039—开源Helix MP3解码算法Audio Decode by HELIX MP3
本帖最后由 muyichuan2012 于 2022-1-8 14:09 编辑AN0039—Audio Decode by HELIX MP3
前言
本应用笔记介绍了如何将开源Helix MP3解码算法移植到AT32F4xx单片机方法。本文档提供的源代码演示了使用Helix MP3解码算法的MP3播放器应用程序。该MP3播放器应用程序使用SDIO接口读取SD Card中的MP3文件，解码后通过一颗高品质的立体声编解码器WM8988进行播放。
本应用笔记的组织顺序如下：
1. 介绍 Helix MP3 解码算法。
2. 系统硬件、软件流程介绍。
3. 介绍应用所需硬件资源。
4. 使用应用程序需要的步骤。
支持型号
AT32F403xx
AT32F413xx
AT32F415xx
AT32F403Axx
AT32F407xx
目录
概述 .................................. 5
关于HELIX MP3 解码算法 .... 5
基于AT32 的MP3 播放器 ..... 5
软解MP3 流程 .................... 6
软解MP3 使用方法 ............. 8
硬件资源 ........................... 8
软解MP3 的使用 ................. 8
版本历史 .......................... 11
概述
MP3的全称为MPEG1 Layer-3音频文件，MPEG 音频文件是MPEG1标准中的声音部分，它根据压缩质量和编码复杂程度划分为Layer1、Layer2、Layer3三层，分别对应MP1、MP2、MP3这三种声音文件。其中MP3文件以一帧为一个编码单元，各帧编码数据是独立的。
关于HELIX MP3 解码算法
Helix解码算法可用浮点和定点实现。将该算法移植到AT32单片机时可考虑定点实现。该算法可运行在任意32位定点处理器上，并完全使用C语言编码，可选择用优化的汇编指令替换某些代码段。Helix提供对MPEG-1、MPEG-2和MPEG-2.5的第3层（Layer 3）支持。它支持可变位速率、恒定位速率，以及立体声和单声道音频格式。有关实现和特性的详细信息，请访问Helix社区：
https://datatype.helixcommunity.org/Mp3dec。
基于AT32 的MP3 播放器
本应用指南将介绍如何在AT32F403单片机上通过Helix解码算法实现MP3播放器，并提供基于AT32F4xx_StdPeriph_Lib和Helix算法的源代码。该MP3播放器应用程序使用SDIO接口读取SD Card中的MP3文件，解码后通过一颗高品质的立体声编解码器WM8988进行播放。而Artery提供了一块Audio Arduino Board，上面集成了Speaker、Microphone以及WM8988芯片电路。其中，对WM8988芯片的控制使用I2C接口，而音频数据传输使用I2S接口。结合AT-START Board可以方便快速的搭建起一套MP3播放器。
软解MP3 流程
了解了AT32软解MP3的硬件结构，下面我们来看一下系统软件流程，如下图2所示：
在上图中，MP3解码的内核逻辑以状态机的形式在程序中实现。下图3显示了此状态机的图形表示。当处于空闲状态时，状态机等待SD卡连接。设备连接后，代码尝试初始化SD卡文件系统。应用程序。将搜索SD卡中的MUSIC文件夹下的MP3文件。如果找到文件，则将文件名存储在mp3indextbl []数组中。然后打开第一个文件，代码将搜索第一个帧起始点。如果找到帧起始点，将从文件读取该帧的其余部分并传递给解码函数。已解码的音频帧发送到WM8988音频DAC器件进行播放。文件读取和解码操作将继续，直到文件结尾；然后将关闭该文件并打开下一个文件。
软解MP3 使用方法
硬件资源
1) AT-START-F403 V1.2 实验板
2) Audio Arduino Board (WM8988)
3) 外接 SD Card
4) 3.5mm 接口耳机
2019.02.25 第8 页 版本1.0.0
www.arterytek.com
软解MP3 使用方法
硬件资源
1) AT-START-F403 V1.2 实验板
2) Audio Arduino Board (WM8988)
3) 外接 SD Card
4) 3.5mm 接口耳机
图4. AT-START 结合Audio Arduino Board 使用
图5. AT-START 与SD Card Module 接线图
注：
1.该demo是基于AT32F403的硬件条件，若需要在AT32其他型号上使用，请修改相应配置即可。
2.供电部分：使用电源供电，或USB线供电（勿使用Link单独供电）。
3.此AT-START板不包含SD卡电路，所以需要自行外接SD卡。
软解MP3 的使用
1. 在SD卡根目录下建立一个“MUSIC”文件夹，并在里面存放mp3格式的音乐文件；
2. 将SD卡连接到AT-START Board相应的引脚，参考 图5；
3. 打开MP3 decode project源程序，编译后下载到实验板；
4. 连接3.5mm 耳机到Audio Arduino Board的LINE_OUT接口；
5. 按RESET复位，即可播放音乐；
6. 音乐播放过程中可通过按键（KEY1/USER_KEY）进行暂停/播放、音量+/-、上一首/下一首等操作。
由于AT-START Board 结合Audio Arduino Board使用时只提供两个按键，USER_KEY和KEY1。要实现上述复杂的暂停/播放、音量+/-、上一首/下一首操作需要对按键进行复用，按键逻辑如下：
USER_KEY：
1) 循环切换KEY1的功能1 — 功能5
KEY1：
1) 功能1：暂停/播放
2) 功能2：音量+
3) 功能3：音量-
4) 功能4：上一曲
5) 功能5：下一曲
另，可以连接USART1_TX(PA9)，查看打印消息，包括音乐名，MP3帧头信息，出错信息等数据，如下图6、图7所示：
版本历史
2019.02.25 1.0.0 最初版本
好东西 好资料 感谢 Audio Arduino Board能买到吗 wsnsyy 发表于 2020-7-27 16:20
Audio Arduino Board能买到吗
如附件，希望对您有所帮助。
helix要解码320Kbps码流的MP3，输入缓冲区需要设为大于2000，否则解码不出来，
如果只解码128K码流的MP3，输入缓冲区只设为1000就差不多了。
以前默认的输入缓冲区是1500,能解码192K码流的，死活就是解码不出320K的码流，今天突发奇想，把输入缓冲区改为4096,不小心解码了320K的码流。
然后逐步减小输入缓冲区的大小，到1960时候，就有部分码流解码不出来。为了保险起见，输入缓冲区的大小设为2000以上为宜。 楼主，WM8978的音质如何？
比PCM1770如何？
2种芯片都没用过，想问一下。
顶顶顶顶顶顶顶顶 这个好玩, 感谢分享 支持一下！！！！ 这个板子能买到吗？
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