i2S驱动SPH0645

Question

我买了一块SPH0645的数字硅麦，我看手册是24位的，i2s的硅麦，下面是我单片机i2s的配置，采样频率是16Khz，CLK是1MHz，符合手册上给的时钟，通过DMA搬运数据，存放在uint32_t audio_buffer[4]里。采集到数据了，但是不管我制造多大声音，所采集的数据几乎不变，所以我想问问有没有懂得人，驱动过这款硅麦的，看看是否是我i2s配置有问题还是数据解析有问题。下面是我的配置代码

/*i2s的相关配置*/
void i2s_config ( void )
{
    /*引脚初始化*/
    gpio_config();
    
    dma_init_type dma_init_struct;

    i2s_init_type i2s_init_struct;

    crm_periph_clock_enable ( CRM_DMA1_PERIPH_CLOCK, TRUE ); /*使能 DMA1 时钟*/
    dma_reset ( DMA1_CHANNEL2 ); /*复位 DMA1 channel4，使 channel4 处于默认配置*/

    dma_default_para_init ( &dma_init_struct );/*将 DMA 初始化变量置为默认值*/
    dma_init_struct.buffer_size = 4;/*设置 DMA buffer 长度: 和12S 通信数据长度一致*/
    dma_init_struct.direction = DMA_DIR_PERIPHERAL_TO_MEMORY;/*数据传输方向：从外设到内存*/
    dma_init_struct.memory_base_addr = ( uint32_t ) audio_buffer;
    dma_init_struct.memory_data_width = DMA_MEMORY_DATA_WIDTH_WORD;//DMA 内存数据总线宽度 16 位
    dma_init_struct.memory_inc_enable = TRUE;/*内存地址自增: 使能 (每收/发一个数据后，内存地址要加一*/
    dma_init_struct.peripheral_base_addr = ( uint32_t ) 0x4001300C; //外设地址
    dma_init_struct.peripheral_data_width = DMA_PERIPHERAL_DATA_WIDTH_WORD;//DMA 外设数据总线宽度 16 位
    dma_init_struct.peripheral_inc_enable = FALSE;/*外设地址自增：关闭（一直是 SPI 数据寄存器，不变）*/
    dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;//优先级：高优先级
    dma_init_struct.loop_mode_enable = TRUE;//循环模式：关闭
    dma_init ( DMA1_CHANNEL2, &dma_init_struct );

    crm_periph_clock_enable ( CRM_SPI1_PERIPH_CLOCK, TRUE );

    i2s_default_para_init ( &i2s_init_struct );

    i2s_init_struct.operation_mode = I2S_MODE_MASTER_RX;//设置i2S为主机接收模式
    i2s_init_struct.audio_protocol = I2S_AUDIO_PROTOCOL_MSB;//设置I2S为飞利浦标准
    i2s_init_struct.audio_sampling_freq = I2S_AUDIO_FREQUENCY_16K;//配置i2s采样率为16K；
    i2s_init_struct.data_channel_format = I2S_DATA_24BIT_CHANNEL_32BIT;//设置i2s帧格式为：数据位数为24bit，声道位数为32bit
    i2s_init_struct.clock_polarity = I2S_CLOCK_POLARITY_LOW;//设置时钟空闲电平为低电平
    i2s_init_struct.mclk_output_enable = FALSE;//使能MCLK时钟输出
    i2s_init ( SPI1, &i2s_init_struct );

    spi_i2s_dma_receiver_enable ( SPI1, TRUE );
    dma_channel_enable ( DMA1_CHANNEL2, TRUE );
    i2s_enable ( SPI1, TRUE );
}

/*采集的数据处理*/
void get_db_value ( void )
{
    //dat32 example: 0000fffb 00004f00
    val24 = (( audio_buffer[0] << 8 ) + ( audio_buffer[1]  ))>>8;


    //将24位有符号整型扩展到32位
    if ( val24 & 0x800000 ) //negative
    {
        val32 = 0xff000000 | val24;
    }
    else  //positive
    {
        val32 = val24;
    }

}

Answer 1

由人工智能和答主提供，可以参考如下，如果回答的不正确，及时评论区回复，我追加回答，谢谢。

从你的代码来看，你已经正确地配置了I2S和DMA。但是，你提到采集到的数据几乎不变，这可能是由于以下原因：

1. 采样率设置不正确：根据手册，SPH0645的采样率为16KHz，但是你的代码中设置的采样率为16K。请检查并确保采样率设置正确。

2. 数据位宽设置不正确：根据手册，SPH0645的数据位宽为24位，但是你的代码中设置的数据位宽为32位。请检查并确保数据位宽设置正确。

3. 数据处理问题：在get_db_value()函数中，你将24位有符号整数扩展到32位整数。但是，你没有处理负数的情况。当val24的最高位（第24位）为1时，表示这是一个负数。你需要在扩展之前检查这个位，并根据需要设置最高位为1。

你可以尝试修改get_db_value()函数，如下所示：

void get_db_value ( void ){
    //dat32 example: 0000fffb 00004f00
    val24 = (( audio_buffer[0] << 8 ) + ( audio_buffer[1]  ))>>8;
    //将24位有符号整型扩展到32位
    if ( val24 & 0x800000 ) //negative
    {
        val32 = 0xff000000 | val24;
    }
    else  //positive
    {
        val32 = val24;
    }
}

如果问题仍然存在，建议你检查硬件连接和信号完整性，以及使用示波器或其他调试工具验证I2S和DMA传输是否正确。