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英創信息技術工控主板EM9161實現音頻輸出的過程

英創信息技術 ? 來源:英創信息技術 ? 作者:佚名 ? 2019-11-05 10:09 ? 次閱讀

隨著嵌入式技術的廣泛應用,在工業控制領域有越來越多的應用需要高品質的音頻輸出,而EM9161作為一款高性價比的工控主板產品,在推出不到三個月的時間里,已得到廣大客戶的廣泛認可,其中不乏對音頻輸出的需求。針對這一應用需求,我們在保持EM9161現有基本功能不變的前提下,在后續的EM9161產品中加入了對音頻輸出的驅動程序,音頻輸出接口信號與EM9161的若干GPIO信號復用。在出廠缺省配置下,音頻輸出功能是關閉的,對需要音頻輸出功能的客戶,只需運行一次系統自帶的AudioSet命令,再重啟系統,音頻輸出的功能即打開。
EM9161的音頻接口是以I2S信號格式的數字碼流信號,這些信號需接入音頻解碼芯片codec中,才能最終獲得可驅動喇叭的模擬音頻信號。EM9161的音頻驅動程序是面向Atmel公司的AT73C213音頻解碼芯片編寫的,為了控制AT73C213芯片,還需要提供SPI接口,以及上電復位信號。具體的EM9161音頻接口信號與復用的GPIO對應關系如下:

GPIO信號

音頻接口信號

簡要說明

GPIO2 SPI_CLK SPI時鐘,上升沿輸出數據,下降沿鎖存輸入數據
GPIO3 SPI_DOUT SPI串行數據輸出
GPIO4 SPI_CSn SPI片選控制信號,低電平有效
GPIO5 SPI_DIN SPI串行數據輸入
GPIO14 I2S_TX0 I2S格式音頻串行輸出bit碼流
GPIO0 I2S_LRFS I2S格式數據幀同步信號
GPIO1 I2S_BCLK I2S格式數據串行輸出bit時鐘
GPIO6 I2S_MCLK 為codec的I2S接口提供的工作時鐘
GPIO15 RSTOUTn 上電復位信號,低電平有效

在不使用音頻輸出功能時,EM9161的GPIO功能完全保持不變,即使啟動音頻輸出功能,沒有被音頻接口占用的GPIO仍然可以使用。
為了對EM9161的音頻輸出功能進行快速評估,客戶可選購英創公司的音頻擴展模塊ETA973。ETA973是一款基于AT73C213的音頻解碼擴展單元,其接口管腳的定義如下:

信號名稱及簡要描述

CN1 信號名稱及簡要描述

PIN#

PIN#

SPI_CLK

1 2

SPI_DOUT

SPI_CS

3 4

SPI_DIN

I2S_TX0

5 6

I2S_LRFS

I2S_BCLK

7 8

I2S_MCLK

系統保留

9 10

GND

RSTOUTn,上電復位

11 12

GND

系統保留

13 14

系統保留

+5V電源輸入

15 16

+5V電源輸入

注意,在本文的信號命名中,都是以EM9161為參考的,如對SPI接口信號來說,SPI_DOUT是指從EM9161輸出,所以應接入AT73C213的DIN管腳。在實際用ETA973進行評估時,相關信號一般從EM9161開發評估底板的CN12引出。CN12的信號順序與ETA973的CN1的信號順序不是一一對應的,需要制作專門的連接線。

EM9161開發評估底板的CN12為20芯雙排IDC插座,各信號的定義如下:

信號名稱及簡要描述

CN12 信號名稱及簡要描述

PIN#

PIN#

GPIO0,上電為輸入狀態

1 2

GPIO1,上電為輸入狀態

GPIO2,上電為輸入狀態

3 4

GPIO3,上電為輸入狀態

GPIO4,上電為輸入狀態

5 6

GPIO5,上電為輸入狀態

GPIO6,上電為輸入狀態

7 8

GPIO7,上電為輸入狀態

GPIO8,上電為輸入狀態

9 10

GPIO9,上電為輸入狀態

GPIO10,上電為輸入狀態

11 12

GPIO11,上電為輸入狀態

GPIO12,上電為輸入狀態

13 14

GPIO13,上電為輸入狀態

GPIO14,上電為輸入狀態

15 16

GPIO15,上電輸出低電平

+5V電源輸出

17 18

+5V電源輸出

GND

19 20

GND

可通過EM9161的命令AudioSet來打開或關閉音頻輸出功能。使用命令AudioSet的方法是啟動Telnet,在Telnet窗口下運行AudioSet即可。若關閉音頻功能,需要在AudioSet后面帶上參數“0”,如:AudioSet 0。若打開音頻功能,可不帶參數,或帶上參數“1”。在運行AudioSet命令后,需重啟系統,設置才能有效。之后系統將始終保持當前設置,無需客戶反復設置。


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