STM32--vs1053 WAV录音实现（保存在SD卡）-电子工程世界

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一：VS1053介绍

1.vs1053支持ogg/mp3/aac/wma/midi音频解码，IMA ADPCM编码

2.SPI时序图

二：WAV格式介绍

VS1053 MP3模块支持2种格式的WAV录音： PCM格式或者IMA ADPCM格式，其中PCM（脉冲编码调制）是最基本的WAVE 文件格式，这种文件直接存储采样的声音数
据没有经过任何的压缩。而IAM ADPCM则是使用了压缩算法，压缩比率为4:1。我们主要讨论 PCM，因为这个最简单。我们将利用 VS1053 实现 16 位，8Khz
采样率的单声道WAV 录音(PCM格式)。

WAVE 文件是由若干个 Chunk 组成的。按照在文件中的出现位置包括：RIFF WAVE Chunk、 Format Chunk、 Fact Chunk(可选)和 Data Chunk。

每个Chunk 由块标识符、数据大小和数据三部分组成，如下所示：

其中块标识符由 4 个 ASCII 码构成，数据大小则标出紧跟其后的数据的长度（单位为字节），注意这个长度不包含块标识符和数据大小的长度，即不包含最前面的 8 个字节。所
以实际Chunk的大小为数据大小加 8。

1.首先，我们来看看 RIFF 块（RIFF WAVE Chunk），该块以“RIFF”作为标示，紧跟wav 文件大小（该大小是 wav 文件的总大小-8），然后数据段为“WAVE”，表示是 wav文件。RIFF块的Chunk 结构如下：

//RIFF块

typedef __packed struct

{

u32 ChunkID; //chunk id;这里固定为"RIFF",即 0X46464952

u32 ChunkSize ; //集合大小;文件总大小-8

u32 Format; //格式;WAVE,即0X45564157

}ChunkRIFF ;

2.Format块（Format Chunk），该块以“fmt ”作为标示（注意有个空格！），一般情况下，该段的大小为 16个字节，但是有些软件生成的 wav格式，该部分可能有18 个字节，含有 2个字节的附加信息。Format块的Chunk 结构如下：

//fmt块

typedef __packed struct

{

u32 ChunkID; //chunk id;这里固定为"fmt ",即 0X20746D66

u32 ChunkSize ; //子集合大小(不包括 ID和Size);这里为:20.

u16 AudioFormat; //音频格式;0X10,表示线性PCM;0X11 表示IMA AD

u16 NumOfChannels; //通道数量;1,表示单声道;2,表示双声道;

u32 SampleRate; //采样率;0X1F40,表示 8Khz

u32 ByteRate; //字节速率;

u16 BlockAlign; //块对齐(字节);

u16 BitsPerSample; //单个采样数据大小;4位ADPCM,设置为4

}ChunkFMT;

3.接下来，我们再看看 Fact 块（Fact Chunk），该块为可选块，以“fact”作为标示，不是每个 WAV 文件都有，在非 PCM 格式的文件中，一般会在 Format 结构后面加入一个

Fact块，该块Chunk 结构如下：

//fact块

typedef __packed struct

{

u32 ChunkID; //chunk id;这里固定为"fact",即 0X74636166;

u32 ChunkSize ; //子集合大小(不包括ID和Size);这里为:4.

u32 DataFactSize; //数据转换为PCM格式后的大小

}ChunkFACT;

4.最后，我们来看看数据块（Data Chunk），该块是真正保存wav数据的地方，以“data”
'作为该Chunk 的标示。然后是数据的大小。紧接着就是 wav数据。根据Format Chunk 中的
声道数以及采样bit数，wav数据的 bit位置可以分成如表所示的几种形式：

我们采用的是 16位，单声道，所以每个取样为 2 个字节，低字节在前，高字节在后。数据块的Chunk结构如下：

//data块

typedef __packed struct

{

u32 ChunkID; //chunk id;这里固定为"data",即0X61746164

u32 ChunkSize ; //子集合大小(不包括 ID和Size);文件大小-60.

}ChunkDATA;

三：激活PCM录音
VS1053激活PCM 录音需要设置的寄存器和相关位如表所示：

通过设置 SCI_MODE 寄存器的 2、12、14 位，来激活 PCM 录音，SCI_MODE 的各位描述见VS1053 的数据手册。SCI_AICTRL0 寄存器用于设置采样率，我们本文档用的是 8K

的采样率，所以设置这个值为 8000即可。SCI_AICTRL1 寄存器用于设置AGC，1024相当于数字增加1，这里建议大家设置 AGC 在4（4*1024）左右比较合适。SCI_AICTRL2 用于设置自动AGC的时候的最大值，当设置为0的时候表示最大 64(65536)，这个大家按自己的需要设置即可。最后，SCI_AICTRL3，我们本文档用到的是咪头线性PCM单声道录音，所以设置该寄存器值为6。
通过这几个寄存器的设置，我们就激活VS1053 的PCM录音了。不过， VS1053 的PCM录音有一个小BUG，必须通过加载 patch才能解决，如果不加载 patch，那么 VS1053 是不输出PCM数据的，VLSI 提供了我们这个patch，只需要通过软件加载即可。
1.读取PCM数据
在激活了PCM录音之后，SCI_HDAT0和 SCI_HDAT1 有了新的功能。VS1053的PCM采样缓冲区由1024个 16位数据组成，如果SCI_HDAT1 大于0，则说明可以从 SCI_HDAT0
读取至少 SCI_HDAT1 个 16 位数据，如果数据没有被及时读取，那么将溢出，并返回空的状态。

注意，如果 SCI_HDAT1≥896，最好等待缓冲区溢出，以免数据混叠。所以，对我们只需要判断SCI_HDAT1 的值非零，然后从 SCI_HDAT0读取对应长度的数据，即完

成一次数据读取，以此循环，即可实现PCM数据的持续采集。
四：实现WAV 录音需要经过哪些步骤：
1）设置 VS1053 PCM采样参数
这一步，我们要设置 PCM 的格式（线性 PCM）、采样率（8K）、位数（16 位）、通道数（单声道）等重要参数，同时还要选择采样通道（咪头），还包括AGC设置等。可以
说这里的设置直接决定了我们 wav文件的性质。
2）激活 VS1053的 PCM模式，加载patch
通过激活VS1053的PCM格式，让其开始PCM数据采集，同时，由于VS1053的 BUG，我们需要加载patch，以实现正常的PCM数据接收。
3）创建WAV文件，并保存 wav头
在前两部设置成功之后，我们即可正常的从SCI_HDAT0 读取我们需要的PCM数据了，不过在这之前，我们需要先在创建一个新的文件，并写入 wav 头，然后才能开始写入我们
的PCM数据。
4）读取PCM数据
经过前面几步的处理，这一步就比较简单了，只需要不停的从 SCI_HDAT0读取数据，然后存入 wav 文件即可，不过这里我们还需要做文件大小统计，在最后的时候写入 wav 头
里面。

5）计算整个文件大小，重新保存 wav头并关闭文件
在结束录音的时候，我们必须知道本次录音的大小（数据大小和整个文件大小），然后更新 wav 头，重新写入文件，最后因为 FATFS，在文件创建之后，必须调用 f_close，文件
才会真正体现在文件系统里面，否则是不会写入的！所以最后还需要调用 f_close，以保存文件。

五：vs1053代码驱动程序

[cpp] view plaincopy

#include "vs10XX.h"

#include "delay.h"

#include "mmc_sd.h"

#include "spi.h"

#include "usart.h"

//VS10XX默认设置参数

_vs10xx_obj vsset=

{

210, //音量:210

6, //低音上线 60Hz

15, //低音提升 15dB

10, //高音下限 10Khz

15, //高音提升 10.5dB

0, //空间效果

};

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//移植时候的接口

//data:要写入的数据

//返回值:读到的数据

u8 VS_SPI_ReadWriteByte(u8 data)

{

return SPI1_ReadWriteByte(data);

}

//SD卡初始化的时候,需要低速

void VS_SPI_SpeedLow(void)

{

SPI1_SetSpeed(SPI_SPEED_64);//设置到低速模式

}

//SD卡正常工作的时候,可以高速了

void VS_SPI_SpeedHigh(void)

{

SPI1_SetSpeed(SPI_SPEED_8);//设置到高速模式

}

//初始化VS10XX的IO口

void VS_Init(void)

{

RCC->APB2ENR|=1<<2; //PORTA时钟使能

RCC->APB2ENR|=1<<3; //PORTB时钟使能

GPIOB->CRL&=0XFFFFFFF0; //PB0 XCS

GPIOB->CRL|=0X00000003;

GPIOA->CRL&=0XFFF00F0F; //PA3 XRESET;PA1 DQ;PA4 XDCS

GPIOA->CRL|=0X00033080;

GPIOA->ODR|=(1<<3)|(1<<1)|(1<<4); //PA2,1,4,上拉

GPIOB->ODR|=(1<<0); //PB0上拉

SPI1_Init(); //初始化SPI

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//软复位VS10XX

void VS_Soft_Reset(void)

{

u8 retry=0;

while(VS_DQ==0); //等待软件复位结束

VS_SPI_ReadWriteByte(0Xff);//启动传输

retry=0;

while(VS_RD_Reg(SPI_MODE)!=0x0800)// 软件复位,新模式

{

VS_WR_Cmd(SPI_MODE,0x0804);// 软件复位,新模式

delay_ms(2);//等待至少1.35ms

if(retry++>100)break;

}

while(VS_DQ==0);//等待软件复位结束

retry=0;

while(VS_RD_Reg(SPI_CLOCKF)!=0X9800)//设置VS10XX的时钟,3倍频 ,1.5xADD

{

VS_WR_Cmd(SPI_CLOCKF,0X9800);//设置VS10XX的时钟,3倍频 ,1.5xADD

if(retry++>100)break;

}

delay_ms(20);

}

//硬复位MP3

//返回1:复位失败;0:复位成功

u8 VS_HD_Reset(void)

{

u8 retry=0;

VS_RST=0;

delay_ms(20);

VS_XDCS=1;//取消数据传输

VS_XCS=1;//取消数据传输

VS_RST=1;

while(VS_DQ==0&&retry<200)//等待DREQ为高

{

retry++;

delay_us(50);

};

delay_ms(20);

if(retry>=200)return 1;

else return 0;

}

//正弦测试

void VS_Sine_Test(void)

{

VS_HD_Reset();

VS_WR_Cmd(0x0b,0X2020); //设置音量

VS_WR_Cmd(SPI_MODE,0x0820);//进入VS10XX的测试模式

while(VS_DQ==0); //等待DREQ为高

//printf("mode sin:%x\n",VS_RD_Reg(SPI_MODE));

//向VS10XX发送正弦测试命令：0x53 0xef 0x6e n 0x00 0x00 0x00 0x00

//其中n = 0x24, 设定VS10XX所产生的正弦波的频率值，具体计算方法见VS10XX的datasheet

VS_SPI_SpeedLow();//低速

VS_XDCS=0;//选中数据传输

VS_SPI_ReadWriteByte(0x53);

VS_SPI_ReadWriteByte(0xef);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x6e);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x24);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x00);

delay_ms(100);

VS_XDCS=1;

//退出正弦测试

VS_XDCS=0;//选中数据传输

VS_SPI_ReadWriteByte(0x45);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x78);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x69);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x74);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x00);

delay_ms(100);

VS_XDCS=1;

//再次进入正弦测试并设置n值为0x44，即将正弦波的频率设置为另外的值

VS_XDCS=0;//选中数据传输

VS_SPI_ReadWriteByte(0x53);

VS_SPI_ReadWriteByte(0xef);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x6e);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x44);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x00);

delay_ms(100);

VS_XDCS=1;

//退出正弦测试

VS_XDCS=0;//选中数据传输

VS_SPI_ReadWriteByte(0x45);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x78);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x69);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x74);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x00);

delay_ms(100);

VS_XDCS=1;

}

//ram 测试

//返回值:RAM测试结果

// VS1003如果得到的值为0x807F，则表明完好;VS1053为0X83FF.

u16 VS_Ram_Test(void)

{

VS_HD_Reset();

VS_WR_Cmd(SPI_MODE,0x0820);// 进入VS10XX的测试模式

while (VS_DQ==0); // 等待DREQ为高

VS_SPI_SpeedLow();//低速

VS_XDCS=0; // xDCS = 1，选择VS10XX的数据接口

VS_SPI_ReadWriteByte(0x4d);

VS_SPI_ReadWriteByte(0xea);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x6d);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x54);

VS_SPI_ReadWriteByte(0x00);

VS_XDCS=1;

delay_ms(150);

return VS_RD_Reg(SPI_HDAT0);// VS1003如果得到的值为0x807F，则表明完好;VS1053为0X83FF.;

}

//向VS10XX写命令

//address:命令地址

//data:命令数据

void VS_WR_Cmd(u8 address,u16 data)

{

while(VS_DQ==0);//等待空闲

VS_SPI_SpeedLow();//低速

VS_XDCS=1;

VS_XCS=0;

VS_SPI_ReadWriteByte(VS_WRITE_COMMAND);//发送VS10XX的写命令

VS_SPI_ReadWriteByte(address); //地址

VS_SPI_ReadWriteByte(data>>8); //发送高八位

VS_SPI_ReadWriteByte(data); //第八位

VS_XCS=1;

VS_SPI_SpeedHigh();//高速

}

//向VS10XX写数据

//data:要写入的数据

void VS_WR_Data(u8 data)

{

VS_SPI_SpeedHigh();//高速,对VS1003B,最大值不能超过36.864/4Mhz，这里设置为9M

VS_XDCS=0;

VS_SPI_ReadWriteByte(data);

VS_XDCS=1;

}

//读VS10XX的寄存器

//address：寄存器地址

//返回值：读到的值

//注意不要用倍速读取,会出错

u16 VS_RD_Reg(u8 address)

{

u16 temp=0;

while(VS_DQ==0); //等待空闲

VS_SPI_SpeedLow();//低速

VS_XDCS=1;

VS_XCS=0;

VS_SPI_ReadWriteByte(VS_READ_COMMAND); //发送VS10XX的读命令

VS_SPI_ReadWriteByte(address); //地址

temp=VS_SPI_ReadWriteByte(0xff); //读取高字节

temp=temp<<8;

temp+=VS_SPI_ReadWriteByte(0xff); //读取低字节

VS_XCS=1;

VS_SPI_SpeedHigh();//高速

return temp;

}

//读取VS10xx的RAM

//addr：RAM地址

//返回值：读到的值

u16 VS_WRAM_Read(u16 addr)

{

u16 res;

VS_WR_Cmd(SPI_WRAMADDR, addr);

res=VS_RD_Reg(SPI_WRAM);

return res;

}

//设置播放速度（仅VS1053有效）

//t:0,1,正常速度;2,2倍速度;3,3倍速度;4,4倍速;以此类推

void VS_Set_Speed(u8 t)

{

VS_WR_Cmd(SPI_WRAMADDR,0X1E04); //速度控制地址

while(VS_DQ==0); //等待空闲

VS_WR_Cmd(SPI_WRAM,t); //写入播放速度

}

//FOR WAV HEAD0 :0X7761 HEAD1:0X7665

//FOR MIDI HEAD0 :other info HEAD1:0X4D54

//FOR WMA HEAD0 :data speed HEAD1:0X574D

//FOR MP3 HEAD0 :data speed HEAD1:ID

//比特率预定值,阶层III

const u16 bitrate[2][16]=

{

{0,8,16,24,32,40,48,56,64,80,96,112,128,144,160,0},

{0,32,40,48,56,64,80,96,112,128,160,192,224,256,320,0}

};

//返回Kbps的大小

//返回值：得到的码率

u16 VS_Get_HeadInfo(void)

{

unsigned int HEAD0;

unsigned int HEAD1;

HEAD0=VS_RD_Reg(SPI_HDAT0);

HEAD1=VS_RD_Reg(SPI_HDAT1);

//printf("(H0,H1):%x,%x\n",HEAD0,HEAD1);

switch(HEAD1)

{

case 0x7665://WAV格式

case 0X4D54://MIDI格式

case 0X4154://AAC_ADTS

case 0X4144://AAC_ADIF

case 0X4D34://AAC_MP4/M4A

case 0X4F67://OGG

case 0X574D://WMA格式

case 0X664C://FLAC格式

{

////printf("HEAD0:%d\n",HEAD0);

HEAD1=HEAD0*2/25;//相当于*8/100

if((HEAD1%10)>5)return HEAD1/10+1;//对小数点第一位四舍五入

else return HEAD1/10;

}

default://MP3格式,仅做了阶层III的表

{

HEAD1>>=3;

HEAD1=HEAD1&0x03;

if(HEAD1==3)HEAD1=1;

else HEAD1=0;

return bitrate[HEAD1][HEAD0>>12];

}

//得到平均字节数

//返回值：平均字节数速度

u32 VS_Get_ByteRate(void)

{

return VS_WRAM_Read(0X1E05);//平均位速

}

//得到需要填充的数字

//返回值:需要填充的数字

u16 VS_Get_EndFillByte(void)

{

return VS_WRAM_Read(0X1E06);//填充字节

}

//发送一次音频数据

//固定为32字节

//返回值:0,发送成功

// 1,VS10xx不缺数据,本次数据未成功发送

u8 VS_Send_MusicData(u8* buf)

{

u8 n;

if(VS_DQ!=0) //送数据给VS10XX

{

VS_XDCS=0;

for(n=0;n<32;n++)

{

VS_SPI_ReadWriteByte(buf[n]);

}

VS_XDCS=1;

}else return 1;

return 0;//成功发送了

}

//切歌

//通过此函数切歌，不会出现切换“噪声”

void VS_Restart_Play(void)

{

u16 temp;

u16 i;

u8 n;

u8 vsbuf[32];

for(n=0;n<32;n++)vsbuf[n]=0;//清零

temp=VS_RD_Reg(SPI_MODE); //读取SPI_MODE的内容

temp|=1<<3; //设置SM_CANCEL位

temp|=1<<2; //设置SM_LAYER12位,允许播放MP1,MP2

VS_WR_Cmd(SPI_MODE,temp); //设置取消当前解码指令

for(i=0;i<2048;) //发送2048个0,期间读取SM_CANCEL位.如果为0,则表示已经取消了当前解码

{

if(VS_Send_MusicData(vsbuf)==0)//每发送32个字节后检测一次

{

i+=32; //发送了32个字节

temp=VS_RD_Reg(SPI_MODE); //读取SPI_MODE的内容

if((temp&(1<<3))==0)break; //成功取消了

}

if(i<2048)//SM_CANCEL正常

{

temp=VS_Get_EndFillByte()&0xff;//读取填充字节

for(n=0;n<32;n++)vsbuf[n]=temp;//填充字节放入数组

for(i=0;i<2052;)

{

if(VS_Send_MusicData(vsbuf)==0)i+=32;//填充

}

}else VS_Soft_Reset(); //SM_CANCEL不成功,坏情况,需要软复位

temp=VS_RD_Reg(SPI_HDAT0);

temp+=VS_RD_Reg(SPI_HDAT1);

if(temp) //软复位,还是没有成功取消,放杀手锏,硬复位

{

VS_HD_Reset(); //硬复位

VS_Soft_Reset(); //软复位

}

//重设解码时间

void VS_Reset_DecodeTime(void)

{

VS_WR_Cmd(SPI_DECODE_TIME,0x0000);

VS_WR_Cmd(SPI_DECODE_TIME,0x0000);//操作两次

}

//得到mp3的播放时间n sec

//返回值：解码时长

u16 VS_Get_DecodeTime(void)

{

u16 dt=0;

dt=VS_RD_Reg(SPI_DECODE_TIME);

return dt;

}

//vs10xx装载patch.

//patch：patch首地址

//len：patch长度

void VS_Load_Patch(u16 *patch,u16 len)

{

u16 i;

u16 addr, n, val;

for(i=0;i

{

addr = patch[i++];

n = patch[i++];

if(n & 0x8000U) //RLE run, replicate n samples

{

n &= 0x7FFF;

val = patch[i++];

while(n--)VS_WR_Cmd(addr, val);

}else //copy run, copy n sample

{

while(n--)

{

val = patch[i++];

VS_WR_Cmd(addr, val);

}

//设定VS10XX播放的音量和高低音

//volx:音量大小(0~254)

void VS_Set_Vol(u8 volx)

{

u16 volt=0; //暂存音量值

volt=254-volx; //取反一下,得到最大值,表示最大的表示

volt<<=8;

volt+=254-volx; //得到音量设置后大小

VS_WR_Cmd(SPI_VOL,volt);//设音量

}

//设定高低音控制

//bfreq:低频上限频率 2~15(单位:10Hz)

//bass:低频增益 0~15(单位:1dB)

//tfreq:高频下限频率 1~15(单位:Khz)

//treble:高频增益 0~15(单位:1.5dB,小于9的时候为负数)

void VS_Set_Bass(u8 bfreq,u8 bass,u8 tfreq,u8 treble)

{

u16 bass_set=0; //暂存音调寄存器值

signed char temp=0;

if(treble==0)temp=0; //变换

else if(treble>8)temp=treble-8;

else temp=treble-9;

bass_set=temp&0X0F; //高音设定

bass_set<<=4;

bass_set+=tfreq&0xf; //高音下限频率

bass_set<<=4;

bass_set+=bass&0xf; //低音设定

bass_set<<=4;

bass_set+=bfreq&0xf; //低音上限

VS_WR_Cmd(SPI_BASS,bass_set); //BASS

}

//设定音效

//eft:0,关闭;1,最小;2,中等;3,最大.

void VS_Set_Effect(u8 eft)

{

u16 temp;

temp=VS_RD_Reg(SPI_MODE); //读取SPI_MODE的内容

if(eft&0X01)temp|=1<<4; //设定LO

else temp&=~(1<<5); //取消LO

if(eft&0X02)temp|=1<<7; //设定HO

else temp&=~(1<<7); //取消HO

VS_WR_Cmd(SPI_MODE,temp); //设定模式

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//设置音量,音效等.

void VS_Set_All(void)

{

VS_Set_Vol(vsset.mvol);

VS_Set_Bass(vsset.bflimit,vsset.bass,vsset.tflimit,vsset.treble);

VS_Set_Effect(vsset.effect);

}

六：录音代码

#include "recorder.h"

#include "delay.h"

#include "usart.h"

#include "key.h"

#include "led.h"

//#include "lcd.h"

#include "vs10xx.h"

#include "malloc.h"

#include "ff.h"

#include "exfuns.h"

#include "text.h"

//VS1053的WAV录音有bug,这个plugin可以修正这个问题

const u16 wav_plugin[40]=/* Compressed plugin */

{

0x0007, 0x0001, 0x8010, 0x0006, 0x001c, 0x3e12, 0xb817, 0x3e14, /* 0 */

0xf812, 0x3e01, 0xb811, 0x0007, 0x9717, 0x0020, 0xffd2, 0x0030, /* 8 */

0x11d1, 0x3111, 0x8024, 0x3704, 0xc024, 0x3b81, 0x8024, 0x3101, /* 10 */

0x8024, 0x3b81, 0x8024, 0x3f04, 0xc024, 0x2808, 0x4800, 0x36f1, /* 18 */

0x9811, 0x0007, 0x0001, 0x8028, 0x0006, 0x0002, 0x2a00, 0x040e,

};

//激活PCM 录音模式

//agc:0,自动增益.1024相当于1倍,512相当于0.5倍,最大值65535=64倍

void recoder_enter_rec_mode(u16 agc)

{

//如果是IMA ADPCM,采样率计算公式如下:

//采样率=CLKI/256*d;

//假设d=0,并2倍频,外部晶振为12.288M.那么Fc=(2*12288000)/256*6=16Khz

//如果是线性PCM,采样率直接就写采样值

VS_WR_Cmd(SPI_BASS,0x0000);

VS_WR_Cmd(SPI_AICTRL0,8000); //设置采样率,设置为8Khz

VS_WR_Cmd(SPI_AICTRL1,agc); //设置增益,0,自动增益.1024相当于1倍,512相当于0.5倍,最大值65535=64倍

VS_WR_Cmd(SPI_AICTRL2,0); //设置增益最大值,0,代表最大值65536=64X

VS_WR_Cmd(SPI_AICTRL3,6); //左通道(MIC单声道输入)

VS_WR_Cmd(SPI_CLOCKF,0X2000); //设置VS10XX的时钟,MULT:2倍频;ADD:不允许;CLK:12.288Mhz

VS_WR_Cmd(SPI_MODE,0x1804); //MIC,录音激活

delay_ms(5); //等待至少1.35ms

VS_Load_Patch((u16*)wav_plugin,40);//VS1053的WAV录音需要patch

}

//初始化WAV头.

void recoder_wav_init(__WaveHeader* wavhead) //初始化WAV头

{

wavhead->riff.ChunkID=0X46464952; //"RIFF"

wavhead->riff.ChunkSize=0; //还未确定,最后需要计算

wavhead->riff.Format=0X45564157; //"WAVE"

wavhead->fmt.ChunkID=0X20746D66; //"fmt "

wavhead->fmt.ChunkSize=16; //大小为16个字节

wavhead->fmt.AudioFormat=0X01; //0X01,表示PCM;0X01,表示IMA ADPCM

wavhead->fmt.NumOfChannels=1; //单声道

wavhead->fmt.SampleRate=8000; //8Khz采样率采样速率

wavhead->fmt.ByteRate=wavhead->fmt.SampleRate*2;//16位,即2个字节

wavhead->fmt.BlockAlign=2; //块大小,2个字节为一个块

wavhead->fmt.BitsPerSample=16; //16位PCM

wavhead->data.ChunkID=0X61746164; //"data"

wavhead->data.ChunkSize=0; //数据大小,还需要计算

}

//显示录音时长

//x,y:地址

//tsec:秒钟数.

void recoder_show_time(u32 tsec)

{

//显示录音时间

printf("TIME:");

printf("%d",tsec/60); //分钟

printf(":");

printf("%d\r\n",tsec%60); //秒钟

}

//通过时间获取文件名

//仅限在SD卡保存,不支持FLASH DISK保存

//组合成:形如"0:RECORDER/REC20120321210633.wav"的文件名

void recoder_new_pathname(u8 *pname)

{

u8 res;

u16 index=0;

while(index<0XFFFF)

{

sprintf((char*)pname,"0:RECORDER/REC%05d.wav",index);

res=f_open(ftemp,(const TCHAR*)pname,FA_READ);//尝试打开这个文件

if(res==FR_NO_FILE)break; //该文件名不存在=正是我们需要的.

index++;

}

//显示AGC大小

//x,y:坐标

//agc:增益值 1~15,表示1~15倍;0,表示自动增益

void recoder_show_agc(u8 agc)

{

printf("AGC: "); //显示名称,同时清楚上次的显示

if(agc==0)printf("AUTO\r\n"); //自动agc

else printf("%d\r\n",agc); //显示AGC值

}

//播放pname这个wav文件（也可以是MP3等）

u8 rec_play_wav(u8 *pname)

{

FIL* fmp3;

u16 br;

u8 res,rval=0;

u8 *databuf;

u16 i=0;

fmp3=(FIL*)mymalloc(sizeof(FIL));//申请内存

databuf=(u8*)mymalloc(512); //开辟512字节的内存区域

if(databuf==NULL||fmp3==NULL)rval=0XFF ;//内存申请失败.

if(rval==0)

{

VS_HD_Reset(); //硬复位

VS_Soft_Reset(); //软复位

VS_Set_Vol(220); //设置音量

VS_Reset_DecodeTime(); //复位解码时间

res=f_open(fmp3,(const TCHAR*)pname,FA_READ);//打开文件

if(res==0)//打开成功.

{

VS_SPI_SpeedHigh(); //高速

while(rval==0)

{

res=f_read(fmp3,databuf,512,(UINT*)&br);//读出4096个字节

i=0;

do//主播放循环

{

if(VS_Send_MusicData(databuf+i)==0)i+=32;//给VS10XX发送音频数据

else recoder_show_time(VS_Get_DecodeTime());//显示播放时间

}while(i<512);//循环发送4096个字节

if(br!=512||res!=0)

{

rval=0;

break;//读完了.

}

f_close(fmp3);

}else rval=0XFF;//出现错误

}

myfree(fmp3);

myfree(databuf);

return rval;

}

//录音机

//所有录音文件,均保存在SD卡RECORDER文件夹内.

u8 recoder_play(void)

{

u8 res;

u8 key;

u8 rval=0;

__WaveHeader *wavhead=0;

u32 sectorsize=0;

FIL* f_rec=0; //文件

DIR recdir; //目录

u8 *recbuf; //数据内存

u16 w;

u16 idx=0;

u8 rec_sta=0; //录音状态

//[7]:0,没有录音;1,有录音;

//[6:1]:保留

//[0]:0,正在录音;1,暂停录音;

u8 *pname=0;

u8 timecnt=0; //计时器

u32 recsec=0; //录音时间

u8 recagc=4; //默认增益为4

u8 playFlag=0; //播放标志

while(f_opendir(&recdir,"0:/RECORDER"))//打开录音文件夹

{

printf("RECORDER文件夹错误!\r\n");

delay_ms(200);

f_mkdir("0:/RECORDER"); //创建该目录

}

f_rec=(FIL *)mymalloc(sizeof(FIL)); //开辟FIL字节的内存区域

if(f_rec==NULL)rval=1; //申请失败

wavhead=(__WaveHeader*)mymalloc(sizeof(__WaveHeader));//开辟__WaveHeader字节的内存区域

if(wavhead==NULL)rval=1;

recbuf=mymalloc(512);

if(recbuf==NULL)rval=1;

pname=mymalloc(30); //申请30个字节内存,类似"0:RECORDER/REC00001.wav"

if(pname==NULL)rval=1;

if(rval==0) //内存申请OK

{

recoder_enter_rec_mode(1024*recagc);

while(VS_RD_Reg(SPI_HDAT1)>>8); //等到buf 较为空闲再开始

recoder_show_time(recsec); //显示时间

recoder_show_agc(recagc); //显示agc

pname[0]=0; //pname没有任何文件名

while(rval==0)

{

key=KEY_Scan(0);

switch(key)

{

case KEY0_PRES: //STOP&SAVE

printf("key0 is down\r\n");

if(rec_sta&0X80)//有录音

{

wavhead->riff.ChunkSize=sectorsize*512+36; //整个文件的大小-8;

wavhead->data.ChunkSize=sectorsize*512; //数据大小

f_lseek(f_rec,0); //偏移到文件头.

f_write(f_rec,(const void*)wavhead,sizeof(__WaveHeader),&bw);//写入头数据

f_close(f_rec);

sectorsize=0;

}

rec_sta=0;

recsec=0;

LED1=1; //关闭DS1

recoder_show_time(recsec); //显示时间

break;

case KEY1_PRES: //REC/PAUSE

printf("key1 is down\r\n");

if(rec_sta&0X01)//原来是暂停,继续录音

{

rec_sta&=0XFE;//取消暂停

}else if(rec_sta&0X80)//已经在录音了,暂停

{

rec_sta|=0X01; //暂停

}else //还没开始录音

{

rec_sta|=0X80; //开始录音

recoder_new_pathname(pname); //得到新的名字

printf("%s\r\n",pname+11); //显示当前录音文件名字

recoder_wav_init(wavhead); //初始化wav数据

res=f_open(f_rec,(const TCHAR*)pname, FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE);

if(res) //文件创建失败

{

rec_sta=0; //创建文件失败,不能录音

rval=0XFE; //提示是否存在SD卡

}else res=f_write(f_rec,(const void*)wavhead,sizeof(__WaveHeader),&bw);//写入头数据

}

break;

case WKUP_PRES://播放录音（仅在非录音状态下有效）

printf("wk_up is down\r\n");

if(rec_sta==0)playFlag=1;

break;

}

///////////////////////////////////////////////////////////

//读取数据

if(rec_sta==0X80)//已经在录音了

{

w=VS_RD_Reg(SPI_HDAT1);

if((w>=256)&&(w<896))

{

idx=0;

while(idx<512) //一次读取512字节

{

w=VS_RD_Reg(SPI_HDAT0);

recbuf[idx++]=w&0XFF;

recbuf[idx++]=w>>8;

}

res=f_write(f_rec,recbuf,512,&bw);//写入文件

if(res)

{

printf("err:%d\r\n",res);

printf("bw:%d\r\n",bw);

break;//写入出错.

}

sectorsize++;//扇区数增加1,约为32ms

}

}else//没有开始录音，按KEY0播放音频

{

if(playFlag&&pname[0])//如果wk_up按键被按下,且pname不为空

{

printf("播放:");

printf("%s\r\n",pname+11); //显示当播放的文件名字

rec_play_wav(pname); //播放pname

recoder_enter_rec_mode(1024*recagc); //重新进入录音模式

while(VS_RD_Reg(SPI_HDAT1)>>8); //等到buf 较为空闲再开始

recoder_show_time(recsec); //显示时间

recoder_show_agc(recagc); //显示agc

playFlag = 0;

}

delay_ms(5);

timecnt++;

if((timecnt%20)==0)LED1=!LED1;//DS1闪烁

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

if(recsec!=(sectorsize*4/125))//录音时间显示

{

LED1=!LED1;//DS0闪烁

recsec=sectorsize*4/125;

recoder_show_time(recsec);//显示时间

}

myfree(wavhead);

myfree(recbuf);

myfree(f_rec);

myfree(pname);

return rval;

}

关键字：STM32 vs1053 WAV录音引用地址：STM32--vs1053 WAV录音实现（保存在SD卡）

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