基于片内Flash的提示音播放程序

本文详细介绍了如何在STM32单片机上使用内部Flash存储音频数据,通过DAC转换为模拟信号播放。首先准备8kHz采样率的音频数据写入Flash,然后编程读取数据,利用STM32的DAC模块输出模拟音频波形。文中还涉及到Flash读取原理、DAC工作模式和STM32的硬件设置,以及Keil工程的创建和配置。

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1)实验数据准备:用Adobe audition或goldwave等音频编辑软件录制“您好欢迎光临!”的几秒钟的声音(8khz采样、8bit量化编码的单声道wav格式),确保音频数据尽量小(最大不超64KB)。然后编程将其分批次写入stm32f103c8t6芯片内部flash区域。
2)数字音频还原播放任务:编程读取此段音频,分别通过 (a)stm32f103c8t6自带的DAC通道,转换为模拟音频进行播放,并用示波器观察波形,用耳机/喇叭收听,评判音乐还原效果;
提示:建议先用单音音频(比如2000Hz的正弦波)的wav数据进行实验,通过DAC或PCM音频模块能够基本还原出原始正弦波声音后,再用语音和音乐信号进行实验。

一、DAC简介

DAC简介

DAC 为数字/模拟转换模块,故名思议,它的作用就是把输入的数字编码,转换成对应的模拟电压输出,它的功能与
ADC相反。在常见的数字信号系统中,大部分传感器信号被化成电压信号,而 ADC把电压模拟信号转换成易于计算机存储、处理的数字编码,由计
算机处理完成后,再由 DAC输出电压模拟信号,该电压模拟信号常常用来驱动某些执行器
件,使人类易于感知。如音频信号的采集及还原就是这样一个过程。 STM32具有片上 DAC外设,它的分辨率可配置为 8位或
12位的数字输入信号,具有两个 DAC 输出通道,这两个通道互不影响,每个通道都可以使用 DMA 功能,都具有出错检测能力,可外部触发。

1)STM32 的 DAC简介
STM32 的 DAC 主要特点

2 个 DAC 转换器:每个转换器对应 1 个输出通道
8 位或者 12 位单调输出
12 位模式下数据左对齐或者右对齐
同步更新功能
噪声波形生成
三角波形生成
双 DAC 通道同时或者分别转换
每个通道都有 DMA 功能

DAC输出电压计算

DAC输出 = VREF x (DOR / 4096)
其中DOR是对应的数字信号,VREF为参考电压。

2)DAC数字信号格式
如图,DAC 输出是受 DORx 寄存器直接控制的,但是我们不能直接往 DORx寄存器写入数据,而是通过 DHRx 间接的传给 DORx 寄存器,实现对 DAC 输出的控制。 而STM32 的 DAC 支持 8/12 位模式, 8 位模式的时候是固定的右对齐的,而 12 位模式可以设置左对齐/右对齐。即单 DAC 通道 x总共有 3 种情况:
8 位数据右对齐࿱

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