stm32使用PWM播放音频

2023-05-16

我之前研究过STM32的DAC播放wav音频文件,今天突然发现使用PWM也可以实现WAV文件的播放,让在大开了眼界, 转载如下:

stm32使用PWM播放音频|pwm|stm32|dac|pcm (qq.com)

stm32使用PWM播放音频,其实大部分MCU都可以

下面是一段音频数据的波形

局部放大图:

具体原理如下

以一定的速度采样(ADC)这些波形进行存储,就是音频数据了,所以播放就是按原来采样的速率再用DAC输出对应的数据即可。

这里的音频有两个主要的参数,采样速率和采样位数。

采样速率:指1s中采样多少个数据点,比如1s种采集16000个点,那么采样率就是16KHz。采样速率越高,越能抓到频率较高的声音,比如CD的采样率就是44.1KHz,确保人耳能听到的声音都会被抓到。

采样位数:指音频幅度最大值与最小值分为了多少阶,比如满幅度是3.3V,如果是8Bit位数,那么每一阶就是3.3V/256 = 12.89mv,采样位数越高,声音细节越好。所以采样速率和位数越高,声音还原越逼真,但存储的数据量也越大,一首三四分钟的歌曲,如果不采用编码按原始波形数据存储,数据量有好几十兆大小,这涉及到音频编码的问题,这里不展开讲了,有兴趣的同学可以找相关资料。

接下来看怎么播放,最简单的当然是把采样(ADC)的数据按原样输出(DAC)了。但我们有些芯片本身不带有DAC,所以只能用PWM代替DAC,PWM即脉冲宽度调制。这里只需要把DAC的幅度值转换成PWM的占空比即可,例如16KHz 8Bit的声音转换成16Khz 256阶占空比的PWM。但有一个问题,如果用16KHz的PWM播放语音,声音是可以播放,但有一个16Khz的谐波存在,这个声音会被人耳听到,所以需要更高频率的PWM,数据还是按照16Khz更新。

我这里使用32KHz的PWM,用16KHz 8Bit PCM格式的音频数据,8Bit的数据对应一个Byte,16KHz采样,1秒种占用存储空间就是16K Byte,F429有2M Byte的Flash存储空间,理论上可以存储2048K/16K = 128秒的音频。

下面是用NucleoF429实现音频播放的具体过程:

一、配置PWM

1、用STM32CubeMx建立工程,配置两个定时器TIM1和TIM2,TIM用于PWM产生,TIM2用于16KHz数据更新。

TIM1选择PWM互补输出(单通道也可以),将PE8和PE9复用为PWMN和PWMP。

TIM1在APB2总线上,TIM2在APB1总线上

所以TIM1和TIM2的时钟频率分别为180M和90M,系统时钟用HSE输入的8MHz。

将TIM1设置为32KHz,即31.25us。8Bit占空比,一个LSB为31.25us / 256 = 0.1220703125us = 8.192MHz,TIM1 180M / 8.192M = 21.97265625,这里取整数22。所以实际的PWM频率为1/(180 / 22) *256 = 31.289us = 31.96KHz

TIM2 为90MHz,45分频后为2MHz即0.5us,周期125即62.5us = 16KHz。

NVIC开启TIM2中断。生成工程名和目录后生成Keil工程。

二、播放语音

1、先编译后,编写TIM中断服务程序。

完成后,开启TIM2中断和PWM,(PWM是互补输出,需要单独开启各个通道)

接下来处理音频:

这里使用的音频是PCM格式,是未进行压缩编码的原始数据,可以直接给PWM输出。

音频处理的软件有许多,只要能把格式转为PCM即可,下面是我用Cool Edit这款软件做的音频格式转换。

选择菜单 文件-->批量转换

选择新的采样率和采样位数。

选择PCM格式。设置输出目录后运行批处理完成转换。

完成后的音频文件用WinHeX这个软件打开。

图中红框中的44个Byte为PCM格式的文件头信息,后面的的数据为音频数据,数据全选后利用WinHex的可选格式复制

将数据以C数组的形式导出,在工程目录下新建.h文件,将复制的文件粘帖到.H文件并在工程中Include进来,定义起始和结束地址,数组的大小即为文件结束地址,数组用const修饰,可以将数据存储到Flash中。

在TIM2中,以16KHz的速度更新PWM数据即可实现音频播放。

编译工程,下载到NucleoF429板子上,在PE8或PE9上接一个喇叭即可听到声音。

以上用的音频采样是16K 8Bit,要想提高音质,提高采样和Bit数即可,音量可以用外接三极管或功放放大,音频数据也可以用ADC采集后存储到SPI Flash后播放,实现录音回放。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

stm32使用PWM播放音频 的相关文章

  • 在地址“0xXXXXXX”处中断,没有可用的调试信息,或在程序代码之外

    配置 使用 Nucleo L476RG 使用 GNU ARM Eclipse 我从 STM32CubeMX 生成了一个极简代码 我已经在我的板载 ST Link 中刷新了 J link 驱动程序 一直在尝试为我的代码运行调试器 但我的程序计
  • 在没有 IDE 的情况下如何使用 CMSIS?

    我正在使用 STM32F103C8T6 并想使用 CMSIS 这本质上只是寄存器定义 没有代码 让我的生活更轻松 同时仍保持在较低水平 问题是我不知道如何安装该库以便在命令行上使用 Makefile 使用 所有文档似乎都与特定于供应商的 I
  • 133-基于stm32单片机停车场车位管理系统Proteus仿真+源程序

    资料编号 133 一 功能介绍 1 采用stm32单片机 4位数码管 独立按键 制作一个基于stm32单片机停车场车位管理系统Proteus仿真 2 通过按键进行模拟车辆进出 并且通过程序计算出当前的剩余车位数量 3 将剩余的车位数量显示到
  • 136-基于stm32单片机家庭温湿度防漏水系统设计Proteus仿真+源程序

    资料编号 136 一 功能介绍 1 采用stm32单片机 LCD1602显示屏 独立按键 DHT11传感器 蜂鸣器 制作一个基于stm32单片机家庭温湿度防漏水系统设计Proteus仿真 2 通过DHT11传感器检测当前温湿度 并且显示到L
  • HAL库STM32常用外设教程(二)—— GPIO输入\输出

    HAL库STM32常用外设教程 二 GPIO输入 输出 文章目录 HAL库STM32常用外设教程 二 GPIO输入 输出 前言 一 GPIO功能概述 二 GPIO的HAl库驱动 三 GPIO使用示例 1 示例功能 四 代码讲解 五 总结
  • Push_back() 导致程序在进入 main() 之前停止

    我正在为我的 STM32F3 Discovery 板使用 C 进行开发 并使用 std deque 作为队列 在尝试调试我的代码 直接在带有 ST link 的设备上或在模拟器中 后 代码最终在 main 中输入我的代码之前在断点处停止 然
  • STM32F4 通过软复位跳转到引导加载程序,无需 BOOT0 和 BOOT1 引脚

    我问这个问题是因为可以在这里找到类似问题的答案 通过应用程序跳转到 STM32 中的引导加载程序 即从用户闪存在引导模式下使用引导 0 和引导 1 引脚 用户 JF002 JF002回答 当我想跳转到引导加载程序时 我在其中一个备份寄存器中
  • STM32超声波——HC_SR04

    文章目录 一 超声波图片 二 时序图 三 超声波流程 四 单位换算 五 取余计算 六 换算距离 七 超声波代码 一 超声波图片 测量距离 2cm 400cm 二 时序图 1 以下时序图要先提供一个至少10us的脉冲触发信号 告诉单片机我准备
  • STM32 GPIO工作原理详解

    STM32 GPIO介绍 1 STM32引脚说明 GPIO是通用输入 输出端口的简称 是STM32可控制的引脚 GPIO的引脚与外部硬件设备连接 可实现与外部通讯 控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能 以STM32F103ZET6芯片为例
  • SHT10温湿度传感器——STM32驱动

    实验效果 硬件外观 接线 3 3V供电 IIC通讯 代码获取 查看下方 END
  • HAL 锁定和解锁函数如何使用以及为什么?

    我试图理解另一位程序员编写的代码 它使用了I C http en wikipedia org wiki I C2 B2C通信以将数据写入 STM32 微控制器的 EEPROM 一般来说 我理解他的代码是如何工作的 但我不明白他为什么使用HA
  • 最终启动顺序错误 - STM32L476 的 Eclipse System Workbench 调试

    我正在尝试调试和运行 STM32L476 的简单汇编代码 我已经设置了 Eclipse Oxygen 在 Eclipse 中安装了最新版本的 System Workbench 插件并安装了 ST Link 驱动程序 IDE 成功构建了程序
  • 无法使用 OpenOCD 找到脚本文件

    我正在尝试按照本教程将 OpenOCD 与我的 ST 发现板一起使用 https japaric github io discovery README html https japaric github io discovery READM
  • CMSIS & STM32,如何开始? [关闭]

    Closed 这个问题正在寻求书籍 工具 软件库等的推荐 不满足堆栈溢出指南 help closed questions 目前不接受答案 我想在 STM32 上使用 CMSIS 启动项目 网上一搜 没找到具体的教程 有些使用 SPL 开始项
  • 嵌入式开发--STM32G4系列片上FLASH的读写

    这个玩意吧 说起来很简单 就是几行代码的事 但楞是折腾了我大半天时间才搞定 原因后面说 先看代码吧 读操作 读操作很简单 以32位方式读取的时候是这样的 data IO uint32 t 0x0800F000 需要注意的是 当以32位方式读
  • 库函数点亮Led

    提示 文章写完后 目录可以自动生成 如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言 一 pandas是什么 二 使用步骤 1 引入库 2 读入数据 总结 前言 提示 这里可以添加本文要记录的大概内容 例如 随着人工智能的不断发展 机器学习这门
  • 从没有中断引脚并且在测量准备好之前需要一些时间的传感器读取数据的最佳方法

    我正在尝试将压力传感器 MS5803 14BA 与我的板 NUCLEO STM32L073RZ 连接 根据 第 3 页 压力传感器需要几毫秒才能准备好读取测量值 对于我的项目 我对需要大约 10 毫秒来转换原始数据的最高分辨率感兴趣 不幸的
  • 通过JTAG恢复STM32 MCU磨掉的标记

    我有一块可能带有 STM32 MCU 的板 我想为该板制作定制固件 因为库存板有很多问题 不幸的是 电路板制造商很友善地磨掉了所有标记 有没有办法通过 jtag 获取设备 系列 ID 并将其交叉引用到型号 我能找到的一切都是关于获取芯片的唯
  • 哪些变量类型/大小在 STM32 微控制器上是原子的?

    以下是 STM32 微控制器上的数据类型 http www keil com support man docs armcc armcc chr1359125009502 htm http www keil com support man d
  • STM32 传输结束时,循环 DMA 外设到存储器的行为如何?

    我想问一下 在以下情况下 STM32 中的 DMA SPI rx 会如何表现 我有一个指定的 例如 96 字节数组 名为 A 用于存储从 SPI 接收到的数据 我打开循环 SPI DMA 它对每个字节进行操作 配置为 96 字节 是否有可能

随机推荐

  • 4.1.2.HTTP报文格式解析

    不同的请求方式 xff0c 他们的请求格式可能是不一样的 xff0c 请求格式就是我们所说的的报文格式 但是 xff0c 通常来说一个HTTP请求报文由请求行 xff08 request line xff09 请求头 xff08 heade
  • QSerialPort实现上位机和单片机串口通信模块

    一 背景知识 项目需要 xff0c 上位机控制单片机执行任务 xff0c 单片机会发送心跳包和任务指令到上位机 xff0c 因此采用全双工模式 xff0c 使用Qt自带QSerialPort实现 二 设计思路 模块需发送和接收数据 xff0
  • 加速度计,磁力计与姿态角的关系。(网上很多资料都是错的,请看我的!)

    请读者自行把公式 xff08 3 1 xff09 计算出来 xff0c 然后得到两个列向量 xff0c 如下图 xff1a 注意 xff0c 网上关于俯仰角给出了不少公式 xff0c 但是都是来自这两个向量的对应关系 我写出的应该是最简形式
  • 传输层协议 ——— UDP协议

    文章目录 传输层再谈端口号端口号范围划分认识知名端口号两个问题netstat与iostatpidof UDP协议UDP协议格式UDP协议的特点面向数据报UDP的缓冲区UDP使用注意事项基于UDP的应用层协议 传输层 在学习HTTP等应用层协
  • Authentication 和 Authorization 的区别

    Authentication 和 Authorization 的区别 背景 我们经常会遇到这两个单词 xff0c 有些人会有疑惑 xff0c 但其实他们区分还是比较清晰的 本人用大白话 xff0c 用我自己的理解写出 区别 authenti
  • c语言中<algorithm>头文件因使用STL在部分oj系统中编译错误的猜测与解决方案。

    最近在使用北邮oj系统时 xff0c 代码编译总无法通过 xff0c 在网络查找答案后 xff0c 有了一些初步的想法 具体原因猜测是因为 lt algorithm gt 头文件包含了STL标准模板库 xff0c 而oj系统可能采用的VC6
  • 一种嵌入式设备串口加密协议

    嵌入式设备串口通讯一般都会明文通讯 但在某些应用场合我们也有加密需求 以下为一种加密方式的建议 上位机 主机 定义为Master 下位机 从机 定义为Slaver 通讯协议建议 完整数据格式 帧头Header 43 数据长度Length 4
  • ubuntu 修改socket最大连接数

    在Linux系统上 xff0c 无论编写应用程序还是测试 xff0c 在进行高并发TCP连接处理时 xff0c 最高的并发数量都要受到系统对用户单一进程同时可打开文件数量的限制 这是因为系统为每个TCP连接都要创建一个socket句柄 xf
  • [C++11]std::atomic、boost::atomic、Interlocked三者的性能比较(benchmark)

    原文作者 xff1a 64 玄冬Wong 好久没做过benchmark了 xff0c 这次之所以想测试下 xff0c 是怕std atomic的效率没有windows的Interlocked性能好 xff0c 测一下发现 xff0c 性能差
  • Nvidia Xavier NX安装并测试Cartographer

    这里写自定义目录标题 前言安装过程软件包 前言 最近成功在Nvidia Xavier NX和Nvidia Xavier AGX安装并测试了谷歌的开源激光slam算法Cartographer xff0c 在此记录下过程中的一些坑 安装过程 首
  • TTL/RS232/RS422/RS485串行通信接口区别与波形

    TTL RS232 RS422 RS485通信接口区别与波形 串行通信接口区别串口数据帧格式接线图波形图 串行通信接口区别 TTL RS232 RS422 RS485指的是电平接口标准 xff0c 都属于串行通信接口 xff0c 即串口 x
  • 什么是RT-Thread?

    一 RT Thread的定义 RT Thread xff0c 全称是 Real Time Thread xff0c 是一款主要由中国开源社区主导开发的开源实时操作系统 xff08 许可证GPLv2 xff09 xff0c 包含了实时 嵌入式
  • mbim ndis ecm ncm之我的理解

    这几个问题困扰了我很长时间 xff0c 经过我不懈的努力 加上 我的悟性 xff0c 我自认为 理解了那么一点 ndis xff08 Network Driver Interface Specification xff09 网络驱动接口规范
  • RTK基站坐标,标定

    差分基站的经纬度是人为设定的 xff0c 一般来说 xff0c RTK差分定位是测试的相对值 xff0c 但前提是要给基站设置一个相对精确的经纬度 xff0c 之前没有意识到重要性 xff0c 这次出现的问题 xff0c 确认了这一点 公司
  • Codeblocks+vscode

    由于新买了电脑 xff0c 要重装好多东西 xff0c 简单记录一下 顺序 xff1a 先codeblocks xff0c 后vscode 第一步 xff1a Codeblocks安装 Binary releases Code Blocks
  • wifi 802.11 kvr 漫游

    802 11k 802 11k为无线局域网应该如何进行信道选择 漫游服务和传输功率控制提供了标准 他提供无线资源管理 xff0c 让频段 xff08 BAND xff09 通道 xff08 CHANNEL xff09 载波 xff08 CA
  • WIFI 常识

    DSSS Direct Sequence Spread Spectrum 直接序列扩频 FHSS xff0c 跳频技术 Frequency Hopping Spread Spectrum FHSS和DSSS比较 跳频扩频 xff08 FHS
  • vscode 增加includepath

    方法一 xff1a 按下ctrl 43 shift 43 p打开命令 xff0c 搜索下面关键字 c c 43 43 edit configration 修改下面includepath栏 xff0c 按上面的说明提示修改 34 config
  • STM32F437 CAN错误(一个不发送CAN数据的节点,是会影响CAN总线的)

    终于解决综合插件CAN导致 刷揭示错误的问题 xff0c 过程记录一下 xff0c 有的时候 xff0c 很多错误是可以避免的 xff0c 但是一旦出现 xff0c 解决 排查错误的过程会区级费很长时间 我们的产品有3 4个CAN节点 xf
  • stm32使用PWM播放音频

    我之前研究过STM32的DAC播放wav音频文件 xff0c 今天突然发现使用PWM也可以实现WAV文件的播放 xff0c 让在大开了眼界 xff0c 转载如下 xff1a stm32使用PWM播放音频 pwm stm32 dac pcm