飛凌嵌入式FET1052-C解決方案 實(shí)現(xiàn)7.1聲道FLAC播放器
本文介紹了采用飛凌嵌入式FET1052-C核心板快速的實(shí)現(xiàn)7.1聲道FLAC播放器。核心板CPU采用i.MX RT1052，具備528MHz的主頻，其Arm Cortex-M7核心支持三個(gè)SAIs和SAI1有四個(gè)傳輸(TX)數(shù)據(jù)線，支持7.1環(huán)繞聲數(shù)據(jù)傳輸。CPU的高性能和四線SAI為本方案的實(shí)現(xiàn)提供支持。
i.MX RT1052是NXP i.MX RT1050系列跨界處理器中性價(jià)比較高的一款，所謂跨界指的是其兼具M(jìn)PU的高性能和MCU的低功耗與實(shí)時(shí)性。
1、i.MX RT1052 SAI特性介紹
?具有獨(dú)立位時(shí)鐘和幀同步的發(fā)送器，支持四條數(shù)據(jù)線。
?接收器與獨(dú)立位時(shí)鐘和幀同步，支持四數(shù)據(jù)線。
?每個(gè)數(shù)據(jù)線支持最大32字的幀大小。
?字大小從8位到32位可編程。
?幀的第一個(gè)字和其余字大小分別可配置。
?每個(gè)傳輸和接收數(shù)據(jù)線支持異步32×32位FIFO。
?支持在FIFO錯(cuò)誤后自動(dòng)重啟，無需軟件干預(yù)。
?支持將8位和16位數(shù)據(jù)打包到每個(gè)32位FIFO字中。
?支持將多數(shù)據(jù)線FIFOs組合成單數(shù)據(jù)線FIFO。
2、F LAC 解碼
FLAC（Free Lossless Audio Codec）是一種類似于MP3但無損的音頻格式，這意味著FLAC中的音頻壓縮沒有任何質(zhì)量損失。
我們所說的FLAC是自由（free）的不僅僅意味著你可以不花錢而得到它。更重要的是FLAC的文件格式是對(duì)公眾完全開放的，你可以以任何目的使用它（FLAC 項(xiàng)目只FLAC保留維護(hù) FLAC 格式規(guī)格和確認(rèn)兼容特性的權(quán)利），F(xiàn)LAC的文件格式和編碼/解碼的實(shí)現(xiàn)方式都不受任何已知專利的限制。還有，所有的源代碼都在開放源代碼的授權(quán)方式下可以得到。它是第一個(gè)真正開放和免費(fèi)無損音頻格式。
八個(gè)頻道分配是:前左、前右、前中、LFE、后左、后右、左、右。
FLAC在i.MX RT1052上的解碼完全是通過軟件實(shí)現(xiàn)的。
3、方案實(shí)現(xiàn)
3 .1 硬件實(shí)現(xiàn)原理
圖1 7.1聲道系統(tǒng)架構(gòu)
RT1052核心板從SD卡和USB解碼FLAC文件并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊AI1, SAI1有四條傳輸數(shù)據(jù)線(一條數(shù)據(jù)線包含兩個(gè)數(shù)據(jù)通道)。然后，Codec芯片CS42448 獲取4個(gè)數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘來處理數(shù)據(jù)并使用DACs向后級(jí)功放傳輸8個(gè)聲道的模擬音頻信號(hào)。
筆者帶著大家來熟悉使用PINMUX表選擇核心板上的引腳，用于制作原理圖。
首先打開“**_PINMUX.xlsx”文件，表頭中Pin Name是引腳的名稱，用這個(gè)名字可以從i.MX RT1052 CPU手冊(cè)中找到關(guān)于引腳的詳細(xì)說明；Coords是CPU的球號(hào)坐標(biāo)；Alt0~7是引腳的8種功能描述。
那么我們以本文中最關(guān)鍵的SAI1功能做示例，從表中可以找到支持4個(gè)數(shù)據(jù)線的SAI1，如下圖2：
圖2
根據(jù)這些CPU球號(hào)，就可以在飛凌提供的OK1052-C底板原理圖中找到這些引腳在底板連接器上的位置（如圖3），不過可以發(fā)現(xiàn)，這幾個(gè)引腳已經(jīng)被QSPI所占用，而QSPI在核心板上用做了QSPI的ROM，所以不建議使用這幾個(gè)引腳了。
圖3
換一組其它引腳，可以找到另外一組支持4 TX線的SAI1引腳，如下圖：
圖4
同樣的方法，可以在OK1052-C底板原理圖中找到引腳所在位置，通過圖5可以看出，目前飛凌默認(rèn)配置的是LCD的功能，但是本方案用不到LCD，可以將其用于SAI1的。
圖5
按照表格中引腳功能名稱，修改原理圖標(biāo)號(hào)如下：
圖6
其它引腳的配置也是同樣的方法，如果所用功能和飛凌OK1052-C底板一致的，可以不修改其功能引腳位置，這樣也便于程序的修改、開發(fā)。
3 .2 軟件實(shí)現(xiàn)流程
S1、CPU、功能引腳和時(shí)鐘初始化，如USDHC、USB、IIC和SAI。
S2、看門狗初始化，以防止程序錯(cuò)誤。
S3、使用IIC實(shí)現(xiàn)CS42448編解碼器的初始化和配置。
S4、創(chuàng)建和初始化一個(gè)新的FLAC流解碼器。
S5、檢測(cè)FLAC文件的信息以配置SAI TX。
S6、解碼過程中的音頻回放。
S7、當(dāng)一個(gè)音頻文件結(jié)束，下一個(gè)文件開始(到步驟4)。如果SD卡上的所有文件都播放完成后，從頭播放音頻。
4、附件說明
4.1：《Sch》文件夾，參考原理圖源文件。
4.2：《CDB42448_DB2.pdf》CS42448評(píng)估板參考手冊(cè)
4.3：《CS42448_F5.pdf》CS42448芯片手冊(cè)
4.4：《FET1052-C&FLAC7.1player_PINMUX.xlsx》FET1052-C核心板引腳配置表
附件下載地址：https://pan.baidu.com/s/17VXLkYe2GSJVlQTP4YlJMA
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