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第五十六章 USB声卡实验 上一章我们向大家介绍了如何利用STM32的USB来做一个USB读卡器，本章我们将利用STM32的USB来做一个声卡。本章分为如下几个部分： 56.1 USB读卡器简介 56.2 硬件设计 56.3 软件设计 56.4 下载验证
56.1 USB声卡简介 ALIENTEK战舰STM32板载了一个PWM DAC电路，可以用来做DAC输出，通过和STM32的USB和定时器配合，我们就可以实现一个USB声卡。 本章我们还是通过移植官方的USB Mass_Storage例程来实现，该例程在MDK的安装目录下可以找到（..\MDK\ARM\Examples\ST\STM32F10xUSBLib\Demos\Audio_Speaker）。 ST提供的例程实现了一个22Khz采样率、8位的单声道USB声卡，通过STM32的PWM输出，经过RC滤波得到音频信号（对STM3210B-EVAL平台）。我们在该例程基础上，只需要修改定时器和其输出通道，使之满足战舰STM32开发板的硬件即可。 战舰STM32的PWM DAC部分，我们在第二十五章（PWM DAC实验）已经有过详细介绍，并且知道我们的PWM DAC部分截止频率为33.8Khz，而本例程的音频采样率为22Khz，所以使用该PWM DAC电路来做音频输出是合适的。 本章，我们采用TIM4的通道1（PB6）输出PWM，因为我们的音频信号是8位的，所以设置ARR寄存器值为0XFF，这样，我们可以得到TIM4_CH1的输出频率（不分频）为72Mhz/256=281.250Khz，然后我们通过定时器7的中断来更新TIM4_CH1的输出，TIM7的中频率就是我们音频信号的采样率：22Khz。这样，我们就可以使PWM DAC输出22Khz，8位音频信号了。 56.2 硬件设计 本节实验功能简介：开机的时候先显示一些提示信息，之后开始USB配置，在配置成功之后就可以在电脑上发现多出一个USB声卡。我们用DS1来指示USB是否连接成功，并在液晶上显示USB连接状况，如果成功连接，我们可以将耳机插入开发板的PHONE端口，听到来自电脑的音频信号。同样我们还是用DS0来指示程序正在运行。 所要用到的硬件资源如下： 1） 指示灯DS0 、DS1 2） 串口 3） TFTLCD模块 4） USB接口 5） PWM DAC 6） 74HC4052 7） TDA1308 这几个部分，在之前的实例中都已经介绍过了，我们在此就不多说了。这里再次提醒大家，P13的连接，要通过跳线帽连接PA11和D-以及PA12和D+，另外，由于本章用到PWM DAC，还需要通过跳线帽将多功能端口P3的AIN和PDC连接，如图56.2.1所示：
图56.2.1 PWM DAC硬件连接示意图
56.3 软件设计 本章，我们在第二十五章实验 （实验20 ）的基础上修改，先打开实验20 的工程，在HARDWARE文件夹所在文件夹下新建一个USB的文件夹，然后在USB文件夹下面新建LIB和CONFIG文件夹，分别用来存放与USB核相关的代码以及配置部分代码。这两部分代码我们也不细说（详见光盘本例程源码），其中USB文件夹里面的代码同上一章的一模一样，而CONFIG文件夹里面的源码则来自MDK自带的Audio_Speaker例程： X:\Keil3.80A\ARM\ Examples\ST\STM32F10xUSBLib\Demos\Audio_Speaker下的source和include文件夹（X为你安装MDK的磁盘）。 然后，我们在工程文件里面新建USB和USBCFG组，分别加入USB\LIB下面的代码和USB\CONFIG下面的代码。然后把LIB和CONFIG文件夹加入头文件包含路径。 本章，我们还需要通过音频选择电路和耳机驱动电路来推动耳机输出，所以还需要加入音频选择部分的驱动，我们将第四十章实验（实验35）的AUDIOSEL文件夹拷贝到本工程的HARDWARE文件夹下，将audiosel.c加入HARDWARE组下，并将AUDIOSEL文件夹加入头文件包含路径。 最后在test.c里面，我们修改main函数如下： //设置USB 连接/断线 //enable:0,断开 // 1,允许连接 void usb_port_set(u8 enable) { RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA时钟 if(enable)_SetCNTR(_GetCNTR()&(~(1<<1)));//退出断电模式 else { _SetCNTR(_GetCNTR()|(1<<1)); // 断电模式 GPIOA->CRH&=0XFFF00FFF; GPIOA->CRH|=0X00033000; PAout(12)=0; } } int main(void) { Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置 delay_init(72); //延时初始化 uart_init(72,9600); //串口1初始化 LCD_Init(); //初始化液晶 LED_Init(); //LED初始化 KEY_Init(); //按键初始化 usmart_dev.init(72); //usmart初始化 Audiosel_Init(); //初始化声道选择 POINT_COLOR=RED;//设置字体为蓝色 LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"WarShip STM32"); LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"USB Sound Card TEST"); LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK"); LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2012/9/25"); LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB Connecting...");//提示SD卡已经准备了 delay_ms(1800); usb_port_set(0);//USB先断开一下 delay_ms(300); usb_port_set(1);//USB再次连接 //USB配置 USB_Interrupts_Config(); Set_USBClock(); USB_Init(); Speaker_Config(); Audiosel_Set(2); //设置到PWM音频通道 LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB Connecting...");//提示SD卡已经准备了 while(1) { if(bDeviceState==CONFIGURED)//USB连接上了？ { LED1=0; LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB Connected ");//SD卡已经准备了 }else { LED1=1; LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"USB DisConnected ");//SD卡连接失败 } LED0=!LED0; delay_ms(200); }; } 该部分代码同样有usb_port_set函数，这里我们就不介绍该函数了。在main函数里面，我们通过调用Speaker_Config函数，配置TIM4_CH1为281.25Khz 的PWM输出，配置TIM7为22Khz的定时中断，其他部分我们就不详细介绍了。 软件设计部分就为大家介绍到这里。 56.4 下载验证 在代码编译成功之后，我们通过下载代码到战舰STM32开发板上，在USB配置成功后（注意：USB数据线，要插在USB端口！不是USB_232端口！），LCD显示效果如图56.4.1所示：
图56.4.1 USB连接成功
此时，电脑提示发现新硬件如图56.4.2所示：
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图56.4.2 USB读卡器被电脑找到 等USB配置成功后，DS1常亮，DS0闪烁，并且在设备管理器à声音、视频和游戏控制器里面看到多了USB Audio Device，如图56.4.3所示：
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图56.4.3 USB Audio Device
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