Digital Microphone

本示例实现 DMIC 采集数字语音经 CODEC 解码的功能。

DMIC 采集数字语音数据，经 CODEC 编码，送到 I2S 接收 FIFO ，利用 GDMA 将数据搬运到 UART 。

PC 端通过串口助手接收 UART 传输的数据，使用音频解析软件解析数据，并播放录制的语音，本示例中用到的音频解析软件是 Audacity。

环境需求

该示例的环境需求，可参考环境需求。

此外，需要在 PC 终端安装 PuTTY 或 UartAssist 等串口助手工具以及 Audacity 等音频解析工具。

硬件连线

EVB 外接 DMIC 模块，连接 P2_2 和 CLK，P2_3 和 DATA 。

EVB 外接 FT232 模块接收 UART 数据，连接 P3_2 和 RXD，P3_3 和 TXD 。

编译和下载

该示例的编译和下载流程，可参考编译和下载。

测试验证

准备阶段

启动 PuTTY 或 UartAssist 等 PC 终端，用 ASCII 接收数据，打开 UART COM 端口，并进行以下 UART 设置：

波特率: 3000000

8 数据位

1 停止位

无校验

无硬件流控

可以设置将输出数据字节转向文件。

启动音频解析软件，根据 CODEC 中的设定选择解析格式，本示例中可以参考如下 Audacity 设定。

编码: 16-bit PCM

字节序：小尾端

声道： 1 声道

采样率: 1600 Hz

测试阶段

开始录音到录音完成，采集到的语音数据，Codec 编码为 PCM 数据后通过 UART 发送到 PC 终端。
使用音频解析软件查看解码后的语音波形，也可以播放语音。

代码介绍

该章节主要介绍示例中的初始化和相应功能实现的代码和流程说明。

源码路径

工程文件和源码路径如下：

工程路径: sdk\samples\peripheral\codec\dmic\proj
源码路径: sdk\samples\peripheral\codec\dmi\src

初始化

外设的初始化流程可参考 General Introduction 中的初始化流程部分。

初始化流程包括了 CODEC / UART / I2S / GDMA 模块的初始化，具体流程如下。

调用 Pad_Config() 与 Pinmux_Config()，配置 CODEC 模块对应引脚的 PAD 和 PINMUX， I2S 引脚复用分别为 BCLK_SPORT0、LRC_RX_SPORT0、SDI_CODEC_SLAVE、SDO_CODEC_SLAVE 功能。

void board_codec_init(void)
{
    Pad_Config(DMIC_MSBC_CLK_PIN, PAD_PINMUX_MODE, PAD_IS_PWRON, PAD_PULL_NONE, PAD_OUT_DISABLE,PAD_OUT_LOW);
    Pad_Config(DMIC_MSBC_DAT_PIN, PAD_PINMUX_MODE, PAD_IS_PWRON, PAD_PULL_NONE, PAD_OUT_DISABLE,PAD_OUT_LOW);
    Pinmux_Config(DMIC_MSBC_CLK_PIN, DMIC1_CLK);
    Pinmux_Config(DMIC_MSBC_DAT_PIN, DMIC1_DAT);

    Pad_Config(CODEC_BCLK_PIN, PAD_PINMUX_MODE, PAD_IS_PWRON, PAD_PULL_NONE, PAD_OUT_ENABLE,PAD_OUT_LOW);
    Pad_Config(CODEC_LRCLK_PIN, PAD_PINMUX_MODE, PAD_IS_PWRON, PAD_PULL_NONE, PAD_OUT_ENABLE, PAD_OUT_LOW);
    Pad_Config(CODEC_TX_PIN, PAD_PINMUX_MODE, PAD_IS_PWRON, PAD_PULL_NONE, PAD_OUT_ENABLE, PAD_OUT_LOW);
    Pad_Config(CODEC_RX_PIN, PAD_PINMUX_MODE, PAD_IS_PWRON, PAD_PULL_NONE, PAD_OUT_ENABLE, PAD_OUT_LOW);

    Pinmux_Config(CODEC_BCLK_PIN, BCLK_SPORT0);
    Pinmux_Config(CODEC_LRCLK_PIN, LRC_RX_SPORT0);
    Pinmux_Config(CODEC_TX_PIN,    SDI_CODEC_SLAVE);
    Pinmux_Config(CODEC_RX_PIN,    SDO_CODEC_SLAVE);
}

关于 UART、I2S、GDMA 外设的初始化配置，参照 amic 初始化。
对 CODEC 外设的初始化。
1. 调用 RCC_PeriphClockCmd() ，开启 CODEC 时钟。
2. 执行 CODEC_StructInit() 和 CODEC_Init()，初始化 CODEC 外设。CODEC 的初始化参数配置如下：

CODEC 初始化参数
CODEC Hardware Parameters	Setting in the `CODEC_InitStruct`	CODEC
Mic Type	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_Ch0MicType`	`CODEC_CH_DMIC`
DMIC Clock	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_DmicClock`	`DMIC_Clock_2500KHz`
Sample Rate	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_SampleRate0`	`SAMPLE_RATE_16KHz`
DMIC Data Latch	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_Ch0DmicDataLatch`	`DMIC_Ch_Rising_Latch`
I2S Data Format	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_I2SFormat`	`CODEC_I2S_DataFormat_I2S`
I2S Channel Len	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_I2SChannelLen`	`I2S_CHANNELLEN_32`
I2S Data Width	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_I2SRxDataWidth`	`CODEC_I2S_Rx_DataWidth_16Bits`
I2S Channel Sequence	`CODEC_InitTypeDef::CODEC_I2SChSequence`	`CODEC_I2S_CH_L_R`

调用 I2S_Cmd() ，使能 I2S 发送模式和接收模式。调用 GDMA_Cmd() ，使能 GDMA 传输。

功能实现

DMIC 收集到语音数据后，经过 CODEC 模块的 AD 转换，将语音数据放入 I2S RX FIFO 中。I2S RX FIFO 内的数据再通过 GDMA 传输到 UART TX FIFO 中，在串口助手内，将 UART 发送的数据保存到文件内，通过音频解析软件解析文件数据。数据在各个模块的传输顺序如下图所示。

当 GDMA 传输数据量达到设定的 BlockSize 时，会触发 GDMA_INT_Transfer 中断。由于音频数据在通过 CODEC 进行 AD 转换后，其数据量较大，单次 GDMA 传输无法满足需求。在中断处理函数内重新设置源端地址，目的端地址和 BlockSize，并重新使能 GDMA 传输，以确保能够连续传输大量数据。
```
GDMA_SetSourceAddress(GDMA_Channel_DMIC, (uint32_t)(&(I2S0->I2S_RX_FIFO_RD_ADDR)));
GDMA_SetDestinationAddress(GDMA_Channel_DMIC, (uint32_t)(&(UART5->UART_RBR_THR)));

GDMA_SetBufferSize(GDMA_Channel_DMIC, AUDIO_FRAME_SIZE / 4);

GDMA_ClearINTPendingBit(GDMA_Channel_DMIC_NUM, GDMA_INT_Transfer);
GDMA_Cmd(GDMA_Channel_DMIC_NUM, ENABLE);
```