原創(chuàng)聲明:
本原創(chuàng)教程由芯驛電子科技(上海)有限公司(ALINX)創(chuàng)作,版權(quán)歸本公司所有,如需轉(zhuǎn)載,需授權(quán)并注明出處。
適用于板卡型號:
PGL22G/PGL12G
1. 實驗簡介
在其他實驗中我們已經(jīng)完成了單獨的SD卡讀寫和音頻模塊的錄音播放,本實驗通過搜索SD卡中WAV音樂文件,然后送到音頻模塊播放,完成一個簡單音樂播放器的功能。
2. 實驗原理
本實驗一個關(guān)鍵是在沒有文件系統(tǒng)的情況下,搜索SD卡每個扇區(qū)的內(nèi)容,匹配出WAV文件,這里有一個假設(shè):假設(shè)每一個文件都是從一個扇區(qū)第一個字節(jié)開始而且文件是連續(xù)存儲的,經(jīng)過大量實驗,發(fā)現(xiàn)FAT32文件格式中的文件確實如此。
WAV文件格式
大部分的文件都有文件頭,WAV也不例外,我們通過分析SD卡一個扇區(qū)的前幾個字節(jié),判斷這個文件是否為WAV文件。
WAV文件作為多媒體中使用的聲波文件格式之一,它是以RIFF格式為標準的。RIFF是英文Resource Interchange File Format的縮寫,每個WAV文件的頭四個字節(jié)便是“RIFF”,所以本實驗就簡單的以每個扇區(qū)的前4個字節(jié)是否為“RIFF”判斷該文件是否為WAV文件,緊接著4個字節(jié)表示文件的大小,這樣我們就可以確定要讀取的數(shù)據(jù)量。WAV文件頭大小是88字節(jié),在播放時要把前88個字節(jié)的文件頭去掉。
wav文件頭格式
3. 程序設(shè)計
例程中通過wav_read搜尋SD卡中的WAV文件,并將WAV文件讀取出來寫入FIFO,最后再從FIFO中將數(shù)據(jù)輸出并寫入音頻模塊。
由于在前面的例程中已經(jīng)講過其他模塊的原理及使用這里不再贅述,僅說明wav_read模塊。
wav_read模塊完成了從SD卡中搜索wav文件,讀取wav文件,狀態(tài)機如下,如果有搜索請求(按鍵按下),則進入搜索狀態(tài)“S_FIND”,如果搜索到WAV文件,進入“S_PLAY_WAIT”狀態(tài),檢查FIFO的剩余空間是否夠512個字節(jié),如果有512個字節(jié)空間,就進入“S_PLAY”狀態(tài)讀取wav的一個扇區(qū)內(nèi)容。
wav_read模塊狀態(tài)機
在程序設(shè)計中,搜尋SD卡里圖片的文件頭是按每8個扇區(qū)地址(4K字節(jié))搜尋一次的形式操作,所以在一次搜尋結(jié)束后,下一次搜尋時需要將地址左移3位對齊以保證下一次搜尋的地址和圖片在SD卡中存儲的地址一致。
說明:因為SD卡格式化的時候按最小單元4K格式化,音樂文件的頭文件一般都是在SD卡的4K分區(qū)的起始位置開始放置。
wav_read模塊的管腳說明:
信號名稱 | 方向 | 說明 |
clk | in | 時鐘輸入 |
rst | in | 異步復(fù)位輸入,高復(fù)位 |
ready | out | 空閑狀態(tài)指示 |
find | in | 搜索播放請求 |
sd_init_done | in | sd卡初始化完成 |
state_code | out | 狀態(tài)碼0,表示sd還在初始化1,sd卡初始化完成,等待按鍵按下2,正在搜索WAV文件3,找到WAV文件,正在播放 |
sd_sec_read | out | sd卡讀請求 |
sd_sec_read_addr | out | sd卡讀請求扇區(qū)地址 |
sd_sec_read_data | in | sd卡讀到的數(shù)據(jù) |
sd_sec_read_data_valid | in | sd卡讀數(shù)據(jù)有效 |
sd_sec_read_end | in | sd卡讀請求完成 |
fifo_wr_cnt | in | fifo寫端口已經(jīng)使用量 |
wav_data_wr_en | out | wav文件寫使能 |
wav_data | out | wav文件的音頻數(shù)據(jù) |
4. 實驗現(xiàn)象
1)格式化sd卡(fat32格式),sd卡必須是2.0以上的版本(容量大于4G)
2)我們已經(jīng)在demo的目錄下為大家準備了一下的2個wav文件,把wav格式文件放到sd卡中,注意:這里的wav文件是立體聲雙聲道,48K采樣率,16bit的音頻文件。
3)將準備好的sd卡注入開發(fā)板的sd卡槽(sd卡不能帶電插拔),音頻模塊接開發(fā)板J9擴展口,上電,下載實驗程序,等待LED1滅、LED2、LED3、LED4亮(4'b0001)時,按下KEY2,這個時候等待LED1亮、LED2滅、LED3、LED4亮(4'b0010),表示正在搜索wav文件,如果找到LED1、LED2滅、LED3、LED4亮,這時候就可以聽到音樂了。
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