Подключение STM32F411CCU6 к PCM1808PWR через I2S

Вопросы и ответы

У меня есть вопрос о подключении I2S микроконтроллера STM32f411CCU6 к АЦП PCM1808PWR. Я пытался создать проект, в котором проверяю, есть ли выходной сигнал от PCM1808PWR, и если да, то включаю светодиод (код был сгенерирован с помощью ChatGPT, а проект был настроен в CubeMX), но я думаю, что у меня есть проблема с чтением значений (вероятно, потому что PCM1808 выдает только 24-битный формат данных, а не 16-битный). С подключением всё в порядке, я всё перепроверил. Мастер-час предоставляется от STM32. Частота выборки АЦП составляет 48 кГц.

Вот мой код:



#include "main.h"

I2S_HandleTypeDef hi2s2;
DMA_HandleTypeDef hdma_spi2_rx;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_DMA_Init(void);
static void MX_I2S2_Init(void);

uint8_t audio[6];
uint32_t sample=0;

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_I2S2_Init();
  while (1)
  {
      if(HAL_I2S_Receive_DMA(&hi2s2,(uint16_t*)audio, 3)==HAL_OK)
          {
              sample=((audio[0]<<16))|(audio[1]<<8)|(audio[2]);
              if(sample & 0x800000)
              {
                  sample|=0xFF000000;
              }

              if(sample>0)
              {
                  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET);
              }
              else
              {
                HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET);
              }
  }
}

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();
  __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 16;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 200;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_3) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_I2S2_Init(void)
{
  hi2s2.Instance = SPI2;
  hi2s2.Init.Mode = I2S_MODE_MASTER_RX;
  hi2s2.Init.Standard = I2S_STANDARD_PHILIPS;
  hi2s2.Init.DataFormat = I2S_DATAFORMAT_24B;
  hi2s2.Init.MCLKOutput = I2S_MCLKOUTPUT_ENABLE;
  hi2s2.Init.AudioFreq = I2S_AUDIOFREQ_48K;
  hi2s2.Init.CPOL = I2S_CPOL_LOW;
  hi2s2.Init.ClockSource = I2S_CLOCK_PLL;
  hi2s2.Init.FullDuplexMode = I2S_FULLDUPLEXMODE_DISABLE;
  if (HAL_I2S_Init(&hi2s2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_DMA_Init(void)
{
  __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
  HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Stream3_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Stream3_IRQn);

}
static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET);

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14|GPIO_PIN_15;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

}
void Error_Handler(void)
{
  __disable_irq();
  while (1)
  {

  }
}
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT

void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{

}
#endif

Я попробовал другой PCM1808PWR, на случай если предыдущий был поврежден, но это не так, я также пытался поиграться с настройками DMA.

Ответ

Конечно! Давайте рассмотрим все аспекты, чтобы ваш проект с микроконтроллером STM32F411CCU6 и АЦП PCM1808PWR работал корректно. На основе предоставленного вами кода и описания проблемы можем выделить несколько аспектов, которые стоит проверить и отладить.

1. Настройки I2S

Вы правильно указали, что PCM1808PWR использует 24-битный формат, что является одной из потенциальных проблем. Ваша конфигурация I2S должна поддерживать 24-битный формат данных, и на это уже было указано в коде:

hi2s2.Init.DataFormat = I2S_DATAFORMAT_24B;

Убедитесь, что в основном коде не происходит явная попытка интерпретировать данные как 16-битный формат. В вашем коде, для извлечения 24-битного сигнала, вы используете:

sample=((audio[0]<<16)|(audio[1]<<8)|(audio[2]));

Этот подход выглядит корректным, так как он собирает 24-битный сигнал из трех 8-битных значений. Хотя здесь необходимо убедиться, что массив audio действительно имеет достаточный размер и правильный тип данных.

2. Использование DMA

Ваш код инициализирует прием данных через DMA, однако всегда стоит проверить, что DMA правильно настроен. Проверьте настройки:

if(HAL_I2S_Receive_DMA(&hi2s2,(uint16_t*)audio, 3)==HAL_OK)

Вы передаете только 3 элемента в массив audio, что может быть недостаточным для ваших нужд. Поскольку каждый элемент, который вы собираете — это 24 бита, лучше использовать 4 байта вместо 3. Измените на:

if(HAL_I2S_Receive_DMA(&hi2s2, (uint16_t*)audio, 4) == HAL_OK)

Также в HAL_I2S_Receive_DMA количество переданных элементов должно совпадать с форматом данных I2S (24 бит = 3 байта).

3. Проверка соединений

Несмотря на то, что вы сказали, что вы дважды проверили провода, вот основные моменты, которые стоит подтвердить:

  • Подключение MCLK: PCM1808PWR требует тактовый сигнал от STM32, и он должен точно соответствовать его требованиям.
  • Заземление: Убедитесь, что ваша земля (GND) подключена правильно, так как это может вызвать нестабильность в работе.
  • Проверка сигналов: Используйте осциллограф для проверки наличия сигнала на линиях I2S (BCLK и LRCK).

4. Логика обработки

В блоке обработки запрашиваемых данных, добавьте задержку или использование флага, чтобы избежать постоянного перезапуска DMA, что может вызвать нежелательное поведение. Рассмотрим обновленный пример, использующий простую структуру для контроля обработки данных:

if (HAL_I2S_GetState(&hi2s2) == HAL_I2S_STATE_READY)
{
    if(HAL_I2S_Receive_DMA(&hi2s2, (uint16_t*)audio, 4) == HAL_OK)
    {
        sample = ((audio[0]<<16)|(audio[1]<<8)|(audio[2]));

        // Оценка знакового бита 24-битного значения
        if(sample & 0x800000)
        {
            sample |= 0xFF000000; // Установка знакового бита
        }

        if(sample > 0)
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_SET);
        }
        else
        {
            HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_15, GPIO_PIN_RESET);
        }
    }
}

5. Другие вопросы

Если все вышеперечисленные аспекты вам не помогли, стоит проверить:

  • Версия библиотеки STM32 HAL: Убедитесь, что используете последнюю версию.
  • Тестовое оборудование: Чтобы исключить неработоспособность, попробуйте подключить PCM1808PWR к другому контроллеру, если это возможно, для проверки работоспособности устройства.
  • Программные ошибки: Убедитесь, что в проекте нет других возможных ошибок, которые могут вызывать конфликты.

Заключение

С соблюдением всех вышеуказанных пунктов ваш проект должен работать. Если возникают дальнейшие проблемы, возможно, имеет смысл изучить логику программы пошагово с отладчиком или проверить потоковые данные в реальном времени с использованием осциллографа. Удачи в разработке!

Оцените материал
Добавить комментарий

Капча загружается...