初学者
10 分钟

用VS1053和STM32G431RB体验前所未有的声音

释放你的音轨:终极MP3解决方案!

MP3 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

MP3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

告别格式兼容性问题,专注于最重要的事情 —— 享受您喜爱的音乐,无论文件类型如何。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MP3 Click 基于 VLSI Solution 的 VS1053,这是一款支持 Ogg Vorbis、MP3、AAC、WMA、FLAC 和 MIDI 音频编解码的芯片。它是一款多功能的 MP3 解码器/编码器芯片,属于 VLSI Solution 广泛的音频处理器家族,并能解码更新的 AAC 文件。它能解码 MPEG 1 和 MPEG 2 音频层 III(CBR+VBR+ABR),MP1 和 MP2,MPEG 4,WAV,通用 MIDI 和 FLAC 无损音频,通过软件插件支持高达 24 位和 48KHz。立体声耳机驱动器能驱动 30Ω 负载,并具有零交叉检测以实现平滑的音量变化。支持 MP3 和 WAV 的流式传输,EarSpeaker 空间处理,低音和高音控制也包括在内。VS1053 可以

从麦克风连接器编码三种不同的格式,单声道或立体声。这些格式包括无损的 16 位 PCM,IMA ADPCM 和一种高度压缩的高质量 Ogg Vorbis,通过软件插件 实现。用户可以轻松实现微控制器软件,逐块读取 MP3 文件并以同样的方式发送到主 MCU。MP3 Click 通过串行输入总线接收输入比特流,作为系统外设监听。输入流被解码并通过数字音量控制传递给 18 位过采样、多位、Σ-Δ DAC。解码通过串行控制总线控制。除了基本解码,还可以在用户 RAM 中添加应用特定功能,如 DSP 效果。MP3 Click 使用 SPI 串行接口与主 MCU 通信。SPI 用于芯片的串行数据接口(SDI)和串行控制接口(SCI)。数据芯片选择

(DCS)引脚在芯片以低逻辑状态激活时强制串行接 口进入待机模式。此外,编解码芯片可以通过 RST 引脚复位。数据请求引脚(DREQ)信号 VS1503 的 2048 字节 FIFO 是否可以接收数据。它可能在任何时候变为低或高,即使在字节传输期间。它只应用于决定是否发送更多字节,而已经开始的传输不必中止。此 Click 板™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑水平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压水平转换。此外,它配备了一个包含功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

MP3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

这些标准的小型立体声耳机采用顶级立体声电缆和连接器,提供高质量的听觉体验。设计上兼容性广泛,它们可以轻松连接到所有 MIKROE 的 mikromedia 和 multimedia 板,使其成为您电子项目的理想选择。耳机的额定功率为 100mW,提供从 20Hz 到 20kHz 的宽广频率范围内的清晰音频。它们的灵敏度为 100 ± 5dB,阻抗为 32Ω ± 15%,确保了最佳的声音质量。Φ15mm 的扬声器提供清晰而沉浸的音频。这些耳机成本效益高,多功能性强,非常适合测试您的原型设备,提供一种经济且可靠的音频解决方案,以补充您的项目。

MP3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Data Request
PA15
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Data Chip Select
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

MP3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

此库包含 MP3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • mp3_cmd_write - 此功能向 MP3 音频解码器写入一个字节(命令)

  • mp3_data_write - 此功能向 MP3 音频解码器写入一个字节(数据)

  • mp3_data_write_32 - 此功能向 MP3 音频解码器写入 32 字节(数据)

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Mp3 Click example
 * 
 * # Description
 * This app demonstrates the use of MP3 click by playing the specified sound
 * from the mp3_resources.h file.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and performs the default click configuration.
 * 
 * ## Application Task  
 * Playing the specified sound form the mp3_resources.h file.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mp3.h"
#include "mp3_resources.h"

static mp3_t mp3;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mp3_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    mp3_cfg_setup( &cfg );
    MP3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mp3_init( &mp3, &cfg );

    mp3_reset( &mp3 );

    mp3_cmd_write( &mp3, MP3_MODE_ADDR, 0x0800 );
    mp3_cmd_write( &mp3, MP3_BASS_ADDR, 0x7A00 );
    mp3_cmd_write( &mp3, MP3_CLOCKF_ADDR, 0x2000 );

    // MP3 set volume, maximum volume is 0x00 and total silence is 0xFE.
    mp3_set_volume( &mp3, 0x2F, 0x2F );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{   
    uint32_t file_size = sizeof ( gandalf_sax_mp3_compressed );
    uint32_t file_pos = 0;
    uint8_t data_buf[ 32 ] = { 0 };

    log_printf( &logger, " Playing audio..." );
    for ( file_pos = 0; ( file_pos + 32 ) <= file_size; file_pos += 32 )
    {
        memcpy ( data_buf, &gandalf_sax_mp3_compressed[ file_pos ], 32 );
        while ( MP3_OK != mp3_data_write_32( &mp3, data_buf ) );
    }

    for ( ; file_pos < file_size; file_pos++ )
    {
        while ( MP3_OK != mp3_data_write( &mp3, gandalf_sax_mp3_compressed[ file_pos ] ) );
    }
    log_printf( &logger, "Done\r\n\n" );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。