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STM32F1C8T6Flash读取音频和DAC播放

2023-05-16

文章目录

  • 一、Flash简介
    • 1、Flash原理
    • 2、STM32F1中的Flash
  • 二、Flash地址空间的数据读取
    • 1、题目要求
    • 2、CUbeMX工程建立
    • 3、Keil工程修改
    • 4、STlink调试说明
    • 5、调试运行
  • 三、基于片内Flash的提示音播放程序
    • 1、使用DAC输出周期2khz的正弦波
    • 2、使用DAC输出数字音频歌曲数据转换为模拟音频波形输出
  • 四、总结
  • 五、参考资料

一、Flash简介

1、Flash原理

Flash全名叫做Flash Memory，从名字就能看出，是种数据存储设备，存储设备有很多类，Flash属于非易失性存储设备(Non-volatile Memory Device)，与此相对应的是易失性存储设备(Volatile Memory Device)。关于什么是非易失性/易失性，从名字中就可以看出，非易失性就是不容易丢失，数据存储在这类设备中，即使断电了，也不会丢失，这类设备，除了Flash，还有其他比较常见的入硬盘，ROM等，与此相对的，易失性就是断电了，数据就丢失了，比如大家常用的内存，不论是以前的SDRAM，DDR SDRAM，还是现在的DDR2，DDR3等，都是断电后，数据就没了。

典型的Flash内存单元的物理结构：
在这里插入图片描述

2、STM32F1中的Flash

不同型号的 STM32，其 FLASH 容量也有所不同，最小的只有 16K 字节，最大的则达到了 1024K 字节。市面上 STM32F1 开发板使用的芯片是 STM32F103系列，其 FLASH 容量一般为 512K 字节，属于大容量芯片。

STM32F1 的闪存（Flash）模块由：主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器等 3 部分组成。下面我们就来介绍下这些组成部分：

①主存储器。该部分用来存放代码和数据常数（如 const 类型的数据）。对于大容量产品，其被划分为 256 页，每页 2K 字节。注意，小容量和中容量产品则每页只有 1K 字节。从上图可以看出主存储器的起始地址就是0X08000000， BOOT0、BOOT1 都接 GND 的时候，就是从 0X08000000 开始运行代码的。

②信息块。该部分分为 2 个小部分，其中启动程序代码，是用来存储 ST 自带的启动程序，用于串口下载代码，当 BOOT0 接 V3.3， BOOT1 接 GND 的时候，运行的就是这部分代码。用户选择字节，则一般用于配置写保护、读保护等功能，这里我们不做介绍，大家可以百度了解。

③闪存存储器接口寄存器。该部分用于控制闪存读写等，是整个闪存模块的控制机构。对主存储器和信息块的写入由内嵌的闪存编程/擦除控制器(FPEC)管理；编程与擦除的高电压由内部产生。

在执行闪存写操作时，任何对闪存的读操作都会锁住总线，在写操作完成后读操作才能正确地进行；既在进行写或擦除操作时，不能进行代码或数据的读取操作。

二、Flash地址空间的数据读取

1、题目要求

Flash地址空间的数据读取。stm32f103c8t6只有20KB 内存（RAM）供程序代码和数组变量存放，因此，针对内部Flash的总计64KB存储空间(地址从0x08000000开始），运行一次写入8KB数据，总计复位运行代码4次，将32KB数据写入Flash。并验证写入数据的正确性和读写速率。

2、CUbeMX工程建立

配置定时器：
在这里插入图片描述
管脚设置：
在这里插入图片描述
如图将PC13设置为GPIO OUT

系统时钟树：
请添加图片描述
RCC：
请添加图片描述
NVIC：
请添加图片描述
设置堆栈大小后输出工程：
在这里插入图片描述

3、Keil工程修改

首先在生成的工程中加入flash.c和flash.h文件。
链接：https://pan.baidu.com/s/11Tn8TocHT8qithneDyKFIQ
提取码：pmvn
记得将.c文件保存在Src中，将.h文件保存在Inc中。
在工程中右键添加：
在这里插入图片描述
在main.c中添加头文件：

#include "flash.h"

在这里插入图片描述

/* USER CODE BEGIN 0 */
uint8_t FlashWBuff[255];
uint8_t FlashRBuff[255];	
/* USER CODE END 0 */

在这里插入图片描述

  /* USER CODE BEGIN SysInit */
FlashWriteBuff( DEVICE_INFO_ADDRESS,FlashTest,sizeof(FlashTest));  //写入数据到Flash
for(i=0;i<255;i++)
	FlashWBuff[i]=i;
FlashWriteBuff( DEVICE_INFO_ADDRESS+sizeof(FlashTest),FlashWBuff,255);  //写入数据到Flash
FlashReadBuff ( DEVICE_INFO_ADDRESS+sizeof(FlashTest),FlashRBuff,255);  //从Flash中读取数
  /* USER CODE END SysInit */

在这里插入图片描述
编译调试：
在这里插入图片描述
看到没有错误。

4、STlink调试说明

接线

ST-LINKSTM32
SWCLK/TCKSWCLK/TCK
SWDIO/TMSSWDIO/TMS
GNDGND
VCCVCC

回到Keil下，在魔法棒Option选项卡进行设置
首先是选择调试器，如果使用的是 ST-Link，在 Debug 选项卡中，请选择ST-Link Debugger
在这里插入图片描述
安装好ST-Link驱动
选择好ST-Link Debugger后点击Setting进行设置：
在这里插入图片描述
看到如图中出现红框内的信息说明连接成功。

点击如图中的下载烧录即可。

5、调试运行

点击debug进入调试
在视图中选择内存窗口选择内存1，即memory窗口：
在这里插入图片描述
同样的在观测窗口点击观测1，然后添加两个变量FlashWBuff 和 FlashRBuff：
在这里插入图片描述
点击全速运行再关闭，看到芯片的PC13口由灭变亮。
在这里插入图片描述
看到FlashWBuff 和 FlashRBuff变量中分别写入了数据。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在memory窗口中输入FLASH地址0x0800C000，右键点击选择Ascii进行观察：
在这里插入图片描述
看到我们在main中的数据成功写入了该地址。

三、基于片内Flash的提示音播放程序

1、使用DAC输出周期2khz的正弦波

软件需要：Adobe Audition CS6
首先用Adobe Audition CS6产生正弦波进行测试，如果播放成功那么音乐是同样的原理就都可以成功。

首先新建音频文件：
在这里插入图片描述
在效果中点击生成基本音色：
在这里插入图片描述
然后选择正弦波，设置频率振幅等参数：
在这里插入图片描述
然后在文件中导出文件：
请添加图片描述
选择导出文件名，选择导出位置，然后这里默认是与导出类型与新建的类型和频率相同，我们也可以在这里更改：
在这里插入图片描述
用UltraEdit文本编辑器打开音频文件。
在这里插入图片描述
ctrl+A全选，右键点击十六进制复制选定视图，然后新建一个文件，将复制的内容粘贴进去。
在这里插入图片描述
ctrl+A全选后右键选择范围。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
这样就选中了我们需要 的内容。
上面选中的内容复制粘贴到notepad++中。
在这里插入图片描述

在编辑中选择列块编辑。
在这里插入图片描述
输入0x
在这里插入图片描述
这里借用DAC生成正弦波的例程代码
链接：https://pan.baidu.com/s/18zsQG5mZXbjafPuAJEUkMg
提取码：706i
将红框内的数字替换：
在这里插入图片描述
之后，编译下载，看能否观察到预期的正弦波。

2、使用DAC输出数字音频歌曲数据转换为模拟音频波形输出

1.使用Audition截取一段喜欢的音乐
①选择文件->打开，找到对应的音乐
②选中一段，然后右键，选择存储选区，接着更改采用类型
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
编辑好代码后，烧录，借助音频模块听听看能否还原

四、总结

本次实验验证使用了Flash存储读取数据，理解了Flash的原理。

五、参考资料

https://www.cnblogs.com/yuanqiangfei/p/9400435.html

https://blog.csdn.net/lushoumin/article/details/87694389

https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111990896

https://blog.csdn.net/zhanglifu3601881/article/details/96632971

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