基于LPC55S69-EVK的音频播放器 - Funpack11项目分享一

电子森林 2021-11-08 22:04

Funpack11期于10月31日截止后,到现在已审核完毕,相信审核通过的小伙伴都已经收到祝贺邮件了,那就静等返款吧。


本期的任务也是很有用意思,四选一,难度中等。这款来自NXP的强大的LPC55S69-EVK在群友们和各种开源资料的帮助下被大家玩的非常深入,轻松完成这期的几个任务。


下面就来看看vic网友如何使用本期板卡实现音频播放器的吧。以下项目已开源在电子森林:https://www.eetree.cn/project/detail/626,大家感兴趣的可以来一起学习。




1. 实现功能说明
本次使用LCP55S69-EVK开发板显示的功能是,任务一:读取SD卡中的音频文件,使用板卡上的3.5mm音频接口播放音乐。
 
2. 功能代码展示
2.1. 主函数
在主函数中主要是对需要用到的外设进行初始化,例如:USART、I2C、I2S、Codec等,最后创两个任务分别用于完成SD卡管理以及通过USART0提供shell接口。
int main(void){    int ret;
/* set BOD VBAT level to 1.65V */ POWER_SetBodVbatLevel(kPOWER_BodVbatLevel1650mv, kPOWER_BodHystLevel50mv, false); CLOCK_EnableClock(kCLOCK_InputMux); CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Iocon); CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Gpio0); CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Gpio1);
/* USART0 clock */ CLOCK_AttachClk(BOARD_DEBUG_UART_CLK_ATTACH);
/* I2C clock */ CLOCK_AttachClk(kFRO12M_to_FLEXCOMM4);
PMC->PDRUNCFGCLR0 |= PMC_PDRUNCFG0_PDEN_XTAL32M_MASK; /*!< Ensure XTAL16M is on */ PMC->PDRUNCFGCLR0 |= PMC_PDRUNCFG0_PDEN_LDOXO32M_MASK; /*!< Ensure XTAL16M is on */ SYSCON->CLOCK_CTRL |= SYSCON_CLOCK_CTRL_CLKIN_ENA_MASK; /*!< Ensure CLK_IN is on */ ANACTRL->XO32M_CTRL |= ANACTRL_XO32M_CTRL_ENABLE_SYSTEM_CLK_OUT_MASK;
/*!< Switch PLL0 clock source selector to XTAL16M */ CLOCK_AttachClk(kEXT_CLK_to_PLL0);
const pll_setup_t pll0Setup = { .pllctrl = SYSCON_PLL0CTRL_CLKEN_MASK | SYSCON_PLL0CTRL_SELI(2U) | SYSCON_PLL0CTRL_SELP(31U), .pllndec = SYSCON_PLL0NDEC_NDIV(125U), .pllpdec = SYSCON_PLL0PDEC_PDIV(8U), .pllsscg = {0x0U, (SYSCON_PLL0SSCG1_MDIV_EXT(3072U) | SYSCON_PLL0SSCG1_SEL_EXT_MASK)}, .pllRate = 24576000U, .flags = PLL_SETUPFLAG_WAITLOCK}; /*!< Configure PLL to the desired values */ CLOCK_SetPLL0Freq(&pll0Setup);
CLOCK_SetClkDiv(kCLOCK_DivPll0Clk, 0U, true); CLOCK_SetClkDiv(kCLOCK_DivPll0Clk, 1U, false);
/* I2S clocks */ CLOCK_AttachClk(kPLL0_DIV_to_FLEXCOMM6); CLOCK_AttachClk(kPLL0_DIV_to_FLEXCOMM7);
/* Attach PLL clock to MCLK for I2S, no divider */ CLOCK_AttachClk(kPLL0_to_MCLK); SYSCON->MCLKDIV = SYSCON_MCLKDIV_DIV(0U); SYSCON->MCLKIO = 1U;
/* reset FLEXCOMM for I2C */ RESET_PeripheralReset(kFC4_RST_SHIFT_RSTn);
/* reset FLEXCOMM for DMA0 */ RESET_PeripheralReset(kDMA0_RST_SHIFT_RSTn);
/* reset FLEXCOMM for I2S */ RESET_PeripheralReset(kFC6_RST_SHIFT_RSTn); RESET_PeripheralReset(kFC7_RST_SHIFT_RSTn);
/* reset NVIC for FLEXCOMM6 and FLEXCOMM7 */ NVIC_ClearPendingIRQ(FLEXCOMM6_IRQn); NVIC_ClearPendingIRQ(FLEXCOMM7_IRQn);
/* Enable interrupts for I2S */ EnableIRQ(FLEXCOMM6_IRQn); EnableIRQ(FLEXCOMM7_IRQn);
/* Initialize the rest */ BOARD_InitPins(); BOARD_BootClockPLL1_150M(); BOARD_InitDebugConsole(); BOARD_InitSysctrl();
PRINTF("\r\n"); PRINTF("**********************************\r\n"); PRINTF("Maestro audio solutions demo start\r\n"); PRINTF("**********************************\r\n"); PRINTF("\r\n");
ret = BOARD_CODEC_Init(); if (ret) { PRINTF("CODEC_Init failed\r\n"); return -1; }
if (xTaskCreate(APP_SDCARD_Task, "SDCard Task", SDCARD_TASK_STACK_SIZE, &app, configMAX_PRIORITIES - 4, NULL) != pdPASS) { PRINTF("\r\nFailed to create application task\r\n"); while (1) ; }
/* Set shell command task priority = 1 */ if (xTaskCreate(APP_Shell_Task, "Shell Task", SHELL_TASK_STACK_SIZE, &app, configMAX_PRIORITIES - 5, &app.shell_task_handle) != pdPASS) { PRINTF("\r\nFailed to create application task\r\n"); while (1) ; }
/* Run RTOS */ vTaskStartScheduler();
/* Should not reach this statement */ return 0;}

2.2. SD卡管理任务
SD卡任务的代码如下所示,其主要的作用是:SD在插入时会触发中断,最终触发到当前任务,用于完成SD卡的挂载操作。
void APP_SDCARD_Task(void *param){    const TCHAR driverNumberBuffer[3U] = {SDDISK + '0', ':', '/'};    FRESULT error;    app_handle_t *app = (app_handle_t *)param;
app->sdcardSem = xSemaphoreCreateBinary();
BOARD_SD_Config(&g_sd, APP_SDCARD_DetectCallBack, BOARD_SDMMC_SD_HOST_IRQ_PRIORITY, app);
PRINTF("[APP_SDCARD_Task] start\r\n");
/* SD host init function */ if (SD_HostInit(&g_sd) != kStatus_Success) { PRINTF("[APP_SDCARD_Task] SD host init failed.\r\n"); vTaskSuspend(NULL); }
/* Small delay for SD card detection logic to process */ vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS);
while (1) { /* Block waiting for SDcard detect interrupt */ xSemaphoreTake(app->sdcardSem, portMAX_DELAY);
if (app->sdcardInserted != app->sdcardInsertedPrev) { app->sdcardInsertedPrev = app->sdcardInserted;
SD_SetCardPower(&g_sd, false);
if (app->sdcardInserted) { /* power on the card */ SD_SetCardPower(&g_sd, true); if (f_mount(&app->fileSystem, driverNumberBuffer, 0U)) { PRINTF("[APP_SDCARD_Task] Mount volume failed.\r\n"); continue; }
#if (FF_FS_RPATH >= 2U) error = f_chdrive((char const *)&driverNumberBuffer[0U]); if (error) { PRINTF("[APP_SDCARD_Task] Change drive failed.\r\n"); continue; }#endif
PRINTF("[APP_SDCARD_Task] SD card drive mounted\r\n");
xSemaphoreGive(app->sdcardSem); } } }}

2.3. shell任务
shell任务的主要目的通过USART0(与Link2的虚拟串口链接),为用户提供一个可以控制播放器的操作接口,主要处理函数如下所示:
uint32_t ulTaskGenericNotifyTake( UBaseType_t uxIndexToWait,                                      BaseType_t xClearCountOnExit,                                      TickType_t xTicksToWait )    {        uint32_t ulReturn;
configASSERT( uxIndexToWait < configTASK_NOTIFICATION_ARRAY_ENTRIES );
taskENTER_CRITICAL(); { /* Only block if the notification count is not already non-zero. */ if( pxCurrentTCB->ulNotifiedValue[ uxIndexToWait ] == 0UL ) { /* Mark this task as waiting for a notification. */ pxCurrentTCB->ucNotifyState[ uxIndexToWait ] = taskWAITING_NOTIFICATION;
if( xTicksToWait > ( TickType_t ) 0 ) { prvAddCurrentTaskToDelayedList( xTicksToWait, pdTRUE ); traceTASK_NOTIFY_TAKE_BLOCK( uxIndexToWait );
/* All ports are written to allow a yield in a critical * section (some will yield immediately, others wait until the * critical section exits) - but it is not something that * application code should ever do. */ portYIELD_WITHIN_API(); } else { mtCOVERAGE_TEST_MARKER(); } } else { mtCOVERAGE_TEST_MARKER(); } } taskEXIT_CRITICAL();
taskENTER_CRITICAL(); { traceTASK_NOTIFY_TAKE( uxIndexToWait ); ulReturn = pxCurrentTCB->ulNotifiedValue[ uxIndexToWait ];
if( ulReturn != 0UL ) { if( xClearCountOnExit != pdFALSE ) { pxCurrentTCB->ulNotifiedValue[ uxIndexToWait ] = 0UL; } else { pxCurrentTCB->ulNotifiedValue[ uxIndexToWait ] = ulReturn - ( uint32_t ) 1; } } else { mtCOVERAGE_TEST_MARKER(); }
pxCurrentTCB->ucNotifyState[ uxIndexToWait ] = taskNOT_WAITING_NOTIFICATION; } taskEXIT_CRITICAL();
return ulReturn; }

2.4. codec初始化
codec使用的是板载的wm8904,初始化代码如下所示。
int BOARD_CODEC_Init(void){    CODEC_Init(&codecHandle, &boardCodecConfig);
/* Invert the DAC data in order to output signal with correct polarity - set DACL_DATINV and DACR_DATINV = 1 */ WM8904_WriteRegister((wm8904_handle_t *)codecHandle.codecDevHandle, WM8904_AUDIO_IF_0, 0x1850);
/* Initial volume kept low for hearing safety. */ CODEC_SetVolume(&codecHandle, kCODEC_PlayChannelHeadphoneLeft | kCODEC_PlayChannelHeadphoneRight, 75);
return 0;}

3. 功能配置
功能配置使用的NXP提供的MCUXpresso Config Tools,各个配置项如下所示。

3.1. 管脚配置
主要是对用到的USART、I2C、SDIF等外设管脚进行初始化。

3.2. 时钟配置
时钟配置如下所示,只配置了基本的时钟以及使用到的外设时钟。

4. 功能展示
4.1. 连线方式
需要链接的是:
- 使用Micro USB链接电脑和开发板的调试串口(主要进行程序下载以及SHELL交互)
- 使用3.5MM的接口链接开发板和扬声器(右边的是音频输出)

5. 心得体会
这是第一次使用NXP的MCU进行开发,工具做的很完善,例程支持也很完善。芯片的外设资源也很丰富。总之就是很强大,之后可以借助于这个芯片做很多有意思的东西。

总体而言,透过Funpack第十一期的活动收益良多。感谢硬禾提供这么好的活动!

END


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