我正在开发一个项目，我想通过组合不同的正弦波来生成（简单）声音。我使用的是 arduino mkrZero，因为它内置了 I2S 接口，并且似乎有足够的处理能力来满足我的需求。
I have wired my system exactly like in the tutorial for arduino I2S simpleTone:
And the tutorial https://www.arduino.cc/en/Tutorial/I2SSimpleTone代码工作得很好，我从扬声器中听到了简单的方波音。
现在我修改了代码来生成正弦波，有一个用于 sin 函数的查找表以使其足够快：
#include <I2S.h>
uint16_t isin16[] = {
0, 1144, 2287, 3430, 4571, 5712, 6850, 7987, 9121, 10252, 11380,
12505, 13625, 14742, 15854, 16962, 18064, 19161, 20251, 21336, 22414,
23486, 24550, 25607, 26655, 27696, 28729, 29752, 30767, 31772, 32768,
33753, 34728, 35693, 36647, 37589, 38521, 39440, 40347, 41243, 42125,
42995, 43851, 44695, 45524, 46340, 47142, 47929, 48702, 49460, 50203,
50930, 51642, 52339, 53019, 53683, 54331, 54962, 55577, 56174, 56755,
57318, 57864, 58392, 58902, 59395, 59869, 60325, 60763, 61182, 61583,
61965, 62327, 62671, 62996, 63302, 63588, 63855, 64103, 64331, 64539,
64728, 64897, 65047, 65176, 65286, 65375, 65445, 65495, 65525, 65535,
}; //0-90
const int sincount = 2;
int freqs[] = {50*360,51*360};
float amps[] ={0.1,0.1};
const int sampleRate = 8000; // sample rate in Hz
short sample = 0;
double t = 0;
double dt = 1.0/(1.0*sampleRate);
short LR[] = {0,0};
void setup() {
Serial.begin(115200);
// start I2S at the sample rate with 16-bits per sample
if (!I2S.begin(I2S_PHILIPS_MODE, sampleRate, 16)) {
while (1); // do nothing
}
}
void loop() {
sample = 0;
for(int n= 0;n<sincount;n++)
{
sample += fSin(freqs[n]*t)*amps[n];
}
t += dt;
LR[0] = sample;
LR[1] = sample;
I2S.write(LR[0]);//left channel
I2S.write(LR[1]);//right channel
}
float fSin(long x)
{
boolean pos = true; // positive - keeps an eye on the sign.
if (x < 0)
{
x = -x;
pos = false;
}
if (x >= 360) x %= 360;
if (x > 180)
{
x -= 180;
pos = !pos;
}
if (x > 90) x = 180 - x;
if (pos) return isin16[x]; // = /65535.0
return isin16[x];
}
这也很好用。
BUT!
如果我稍微改变一下代码然后写
I2S.write(LR,2);
代替
I2S.write(LR[0]);//left channel
I2S.write(LR[1]);//right channel
一切都崩溃了，扬声器发出的声音听起来就像是可怕的尖叫声 https://www.youtube.com/watch?v=_Eos0wg7QJU
来自 I2S 库参考：
描述
将二进制数据写入 I2S 接口。该数据作为样本发送 或一系列样品。
Syntax
I2S.write(val)// 阻塞
I2S.write(buf, len)// 不阻塞参数
val：作为单个样本发送的值
buf：作为一系列样本发送的数组
len：缓冲区的长度
Returns
byte write() 将返回写入的字节数，尽管读取 该号码是可选的。
我想使用后一个版本的写入功能，因为它不会阻塞，并且我可以在播放以前的样本时生成新样本。
关于如何使缓冲版本也正常工作有什么想法吗？
在您的代码中，您声明LR as an array of 2 short, a short in Arduino有尺寸2 bytes.
当你写下这个：
I2S.write(LR[0]); //left channel
I2S.write(LR[1]); //right channel
given
size_t I2SClass::write(uint8_t data)
{
return write((int32_t)data);
}
size_t I2SClass::write(int sample)
{
return write((int32_t)sample);
}
your short值应该是自动的promoted以适应int类型。现在，我有点unsure的大小int你正在处理，因为唯一I2S.h我找到的图书馆是SAMD board 其上有一个int has 4 bytes size https://www.arduino.cc/en/Reference/Int，但正常情况下Arduino the an int大小为2 bytes。无论哪种情况，该值都应按原样采用，没有问题。
当你写下这个：
I2S.write(LR,2);
given
size_t I2SClass::write(const uint8_t *buffer, size_t size)
{
return write((const void*)buffer, size);
}
size_t I2SClass::write(const void *buffer, size_t size)
{
...
written = _doubleBuffer.write(buffer, size);
...
}
your array of 2 short应该投射到const void *.
从这段代码中I2S双缓冲器 https://github.com/arduino/ArduinoCore-samd/blob/master/libraries/I2S/src/utility/I2SDoubleBuffer.cpp:
size_t I2SDoubleBuffer::write(const void *buffer, size_t size) {
size_t space = availableForWrite();
if (size > space) {
size = space;
}
if (size == 0) {
return 0;
}
memcpy(&_buffer[_index][_length[_index]], buffer, size);
_length[_index] += size;
return size;
}
看起来像_doubleBuffer不知道declared的大小sample（你声明它是16 bits），它只是复制size从输入到内部缓冲区的字节。
因此，我guess真正发生的是当你要求2 shorts仅缓冲2 bytes实际上是复制的。
Example:
假设你的LR包含以下值
short LR[2] = { 0x89AB, 0xCDEF };
那么这就是我想它发生了
I2S.write(LR[0]); // actual left sample is 0x89AB
I2S.write(LR[1]); // actual right sample is 0xCDEF
I2S.write(LR, 2); // actual left sample is 0x89AB
// 0xCDEF is not copied
/* next loop iteration */
I2S.write(LR, 2); // actual right sample is 0x89AB
// 0xCDEF is not copied
建议的解决方案：
尝试询问4 bytes待复制：
I2S.write(LR, 4); // actual left sample is 0x89AB
// actual right sample is 0xCDEF