2021/12/29 stm32利用flash读取音频数据读取与ADC播放

Posted 2022-01-24 浩923

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了2021/12/29 stm32利用flash读取音频数据读取与ADC播放相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、实验要求

Flash地址空间的数据读取。stm32f103c8t6只有20KB 内存（RAM）供程序代码和数组变量存放，因此，针对内部Flash的总计64KB存储空间(地址从0x08000000开始），运行一次写入8KB数据，总计复位运行代码4次，将32KB数据写入Flash。并验证写入数据的正确性和读写速率。
基于片内Flash的提示音播放程序。

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。

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；

二、Flash地址空间的读取

1. Flash原理

不同型号的 STM32，其 FLASH 容量也有所不同，最小的只有 16K 字节，最大的则达到了 1024K 字节。市面上 STM32F1 开发板使用的芯片是 STM32F103系列，其 FLASH 容量一般为 512K 字节，属于大容量芯片。

Flash的编程原理都是只能将1写为0，而不能将0写为1，所以在进行Flash编程前，必须将对应的块擦除，即将该块的每一位都变为1，块内所有字节变为0xFF。

STM32F1 的闪存（Flash）模块：主存储器、信息块、闪存存储器接口寄存器

①主存储器。该部分用来存放代码和数据常数（如 const 类型的数据）。对于大容量产品，其被划分为 256 页，每页 2K 字节。注意，小容量和中容量产品则每页只有 1K 字节。

②信息块。该部分分为 2 个小部分，其中启动程序代码，是用来存储 ST 自带的启动程序，用于串口下载代码，当 BOOT0 接 V3.3， BOOT1 接 GND 的时候，运行的就是这部分代码。用户选择字节，则一般用于配置写保护、读保护等功能。

③闪存存储器接口寄存器。该部分用于控制闪存读写等，是整个闪存模块的控制机构。对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器(FPEC)管理；编程与擦除的高电压由内部产生。

在执行闪存写操作时，任何对闪存的读操作都会锁住总线，在写操作完成后读操作才能正确地进行；既在进行写或擦除操作时，不能进行代码或数据的读取操作。

2. 实验前准备

硬件：STM32F103C8T6、STlink
软件：Keil、STM32CubeMX

3.cubeMX主要工程的建立

相信在做这种实验的小伙伴肯定对cubeMX非常熟悉了，所以在这儿只给出主要的步骤；如果不熟悉可以参考https://blog.csdn.net/qq_57357292/article/details/120894761?spm=1001.2014.3001.5501

配置SYS
引脚配置
对GPIO相关的设置
中断设置
时钟配置
设置堆栈大小

最后生成工程代码即可

4.相关代码添加

附上工程源码
链接：https://pan.baidu.com/s/1yc0lJVWkrU83vLvaLhZ0zQ
提取码：9467
将flash.c工程文件夹加入到刚刚建立的keil工程中

在main.c文件中添加代码

#include "flash.h"

uint8_t FlashWBuff [255];
uint8_t FlashRBuff [255];

修改完后编译，进行调试

5.ST-Link的使用

硬件连接

stm32	ST-Link
SWCLK/TCK	SWCLK/TCK
SWDIO/TMS	SWDIO/TMS
GND	GND
VCC	VCC

在电脑上下载好ST-Link驱动
提取码：9467

可以说明ST-Link 驱动已经安装完成。接下来只需要在 mdk 工程里面配置一下 ST-Link即可。
回到keil中进行相关配置

表明连接成功了
编译后直接点击下载

烧录成功

6.仿真调试

进入debug，如果是仿真调试的话，实际操作发现数组没有产生变化。
于是又用STlink又试了一下，以下主要是STlink调试的过程。

View->memory windows->memory 1打开内存观察窗口，并在地址栏中输入：0x800c000,观察将要修改的flash区间区容：

View->Watch windows->Watch 1打开一个变量观察窗口，将变量FlashWBuff 和 FlashRBuff加入到 Watch 1 观察窗口：

F5全速运行

可以看一下起始位置的数据0x08000000

三、基于片内flash的提示音播放程序

1. 使用DAC输出周期2khz的正弦波

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，再用语言/音乐信号进行实验。
生成单音正弦波
文件—>新建—>音频文件

效果->生成->音调

设置相关的数据

文件->导出->设置导出为wav文件

用UltraEdit得到相关数据
用UltraEdit打开刚才保存的wav文件

CTRL+A，接着鼠标右键，选择十六进制复制选定视图，将内容粘贴到一个新建文件中
在新建文件中，CTRL+A，接着鼠标右键，选择范围输入起始的行号和列号，确定就选中了整个我们需要的内容
复制到notepad++中
Edit编辑->列块编辑->输入0x

这里借用DAC生成正弦波的例程代码