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 DMA 将数据搬运到 UART 。

PC端收到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。

环境需求

该示例支持以下开发套件：

开发套件
Hardware Platforms	Board Name
RTL87x2G HDK	RTL87x2G EVB

更多信息请参考快速入门。

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，连接P3_2和RX，P3_3和TX。

编译和下载

该示例的工程路径如下:

Keil

Project file: samples\peripheral\codec\dmic\proj\rtl87x2g\mdk

GCC

Project file: samples\peripheral\codec\dmic\proj\rtl87x2g\gcc

请按照以下步骤操作构建并运行该示例:

打开工程文件。
按照快速入门中编译APP Image 给出的步骤构建目标文件。
编译成功后，在路径 mdk\bin 或 gcc\bin 下会生成 app bin app_MP_xxx.bin 文件。
按照快速入门中 MP Tool 给出的步骤将app bin烧录至EVB内。
按下复位按键，开始运行。

测试验证

准备阶段

启动 PuTTY 或 UartAssist 等PC终端，连接到使用的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

启动音频解析软件。

测试阶段

开始录音到录音完成，采集到的语音数据，解码后通过UART发送到PC终端。
从PC终端复制解码数据到新建HEX bin文档中。
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

该章节分为以下几个部分：

源码路径。
初始化函数将在初始化章节介绍。
初始化后的功能实现将在功能实现章节介绍。

源码路径

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

该工程的工程文件代码结构如下：

└── Project: dmic
    └── secure_only_app
        └── Device                   includes startup code
            ├── startup_rtl.c
            └── system_rtl.c
        ├── CMSIS                    includes CMSIS header files
        ├── CMSE Library             Non-secure callable lib
        ├── Lib                      includes all binary symbol files that user application is built on
            └── rtl87x2g_io.lib
        ├── Peripheral               includes all peripheral drivers and module code used by the application
            ├── rtl_rcc.c
            ├── rtl_pinmux.c
            ├── rtl_uart.c
            ├── rtl_gdma.c
            ├── rtl_nvic.c
            ├── rtl_codec.c
            └── rtl_i2s.c
        └── APP                      includes the ble_peripheral user application implementation
            ├── main_ns.c
            └── io_codec.c

初始化

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

board_codec_init 包含了CODEC和DMIC相关引脚的对PAD和PINMUX的设置。

配置PAD：设置引脚、PINMUX模式、PowerOn、无内部上拉。
配置PINMUX：分配引脚分别为DMIC1_CLK、DMIC1_DAT、BCLK_SPORT0、LRC_RX_SPORT0、SDI_CODEC_SLAVE、SDO_CODEC_SLAVE功能。

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);

board_uart_init 包含了UART相关引脚的PAD和PINMUX的设置，参照 amic初始化。

driver_i2s_init 包含了对I2S外设的初始化，参照 amic初始化。

driver_uart_init 包含了对UART外设的初始化，参照 amic初始化。

driver_gdma_init 包含了对DMA外设的初始化，参照 amic初始化。

driver_codec_init 包含了对CODEC外设的初始化。

使能PCC时钟。
麦克风类型选择DMIC。
设置DMIC时钟频率为2500kHz。
设置通道0数字麦克风的数据锁存方式为上升沿锁存。
设置采样频率为16kHz。
设置数据格式为I2S格式。
设置通道宽度为32位。
设置RX数据宽度为16位。
设置I2S通道顺序为左右。

RCC_PeriphClockCmd(APBPeriph_CODEC, APBPeriph_CODEC_CLOCK, ENABLE);
...
CODEC_InitStruct.CODEC_Ch0MicType       = CODEC_CH_DMIC;
CODEC_InitStruct.CODEC_DmicClock        = DMIC_Clock_2500KHz;
CODEC_InitStruct.CODEC_Ch0DmicDataLatch = DMIC_Ch_Rising_Latch;
CODEC_InitStruct.CODEC_SampleRate0      = SAMPLE_RATE_16KHz;
CODEC_InitStruct.CODEC_I2SFormat        = CODEC_I2S_DataFormat_I2S;
CODEC_InitStruct.CODEC_I2SChannelLen    = I2S_CHANNELLEN_32;
CODEC_InitStruct.CODEC_I2SRxDataWidth     = CODEC_I2S_Rx_DataWidth_16Bits;
CODEC_InitStruct.CODEC_I2SChSequence    = CODEC_I2S_CH_L_R;

功能实现

使能I2S发送模式和接收模式；使能GDMA通道0。

I2S_Cmd(I2S0, I2S_MODE_TX | I2S_MODE_RX, ENABLE);
GDMA_Cmd(GDMA_Channel_AMIC_NUM, ENABLE);

DMIC采集到模拟语音数据，经CODEC解码，送到I2S0接收FIFO，利用GDMA将数据搬运到UART5；当数据传输完成时，触发 GDMA_INT_Transfer 中断，进入中断处理函数 GDMA_Channel_DMIC_Handler 。
1. 重新设置源端地址和目的端地址。
2. 重新设置GDMA传输数据大小。
3. 清除GDMA通道0 GDMA_INT_Transfer 中断挂起位，使能GDMA通道0。

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);