[嵌入式]STM32音频I2S主动全双工模式下配置成单声道中断方法

STM32F4系列芯片主频可以跑到168MHz，支持DSP指令，和一些DSP的功能不相上下，同时功耗比DSP低，使用也更方便。因此，也有些音频处理的实验在慢慢代替DSP。多数情况下音频只需要处理单个声道，而STM32F4只支持立体声I2S，所以我们要手动分离左右声道，这无异于会浪费一些时间。下面就介绍一种直接单声道传输的方法。

I2S3单声道主动模式，中断收发：

#include "I2S.h"

__IO uint32_t I2S3_Flag=0;
__IO int16_t *pDataIn,*pDataOut;
int16_t I2S3RxBuf[320]={0};
int16_t I2S3TxBuf[320]={0};

void I2S3_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	I2S_InitTypeDef I2S_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
//***********  使用内部的I2S专用比特率发生器  ************
	RCC_PLLI2SCmd(DISABLE);
	RCC_PLLI2SConfig(256,5);		//参数查手册得出
	RCC_I2SCLKConfig(RCC_I2S2CLKSource_PLLI2S);
	RCC_PLLI2SCmd(ENABLE);
	while(!RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLI2SRDY));//等待内部I2S时钟稳定
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3,ENABLE);//I2S3时钟使能，I2S3和SPI3共用
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//GPIOA时钟使能
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE);//GPIOB时钟使能

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_15;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;
    GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;
    GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_5;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource15,GPIO_AF_SPI3);		//PA15,AF6	I2S_FS
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_SPI3);			//PB3,AF6	I2S_SCLK
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_I2S3ext);	//PB4,AF7	I2S_ADCDATA
	GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_SPI3);			//PB5,AF6	I2S_DACDATA

  SPI_I2S_DeInit(SPI3);
	I2S_InitStructure.I2S_Mode=I2S_Mode_MasterRx;							//主动接收
	I2S_InitStructure.I2S_DataFormat=I2S_DataFormat_16b;			//数据长度16比特装载16比特数据通道中
/*-------------------------------------------------------\
	关键：
	I2S在配置成主动模式时，如果想配置成单声道8k的帧信号和
	128k的移位时钟，采样率这里写4000即可。STM32只支持双声
	道音频处理，即设置采样率位=为8000时，双声声道处理，帧
	信号就是16k，移位时钟是256k。虽然这里写的是4000的采样
	率，但是STM32在进行分频计算的时候依然是按照双声道来计
	算的。这样就把两个声道来当作一个声道来处理了。这时候的
	MCLK如果输出计算公式依然是MCLK=FS*256，这里的FS改为4000
	所以MCLK输出是1024KHz。wolson的codec需要的工作时钟最低
	为2048KHz，因此不能把MCLK当作WM8978的工作时钟。通常情况
	为了有更好的音质保证，WM8978都是外接独立晶振作为工作时
	钟。
*\------------------------------------------------------*/	
	I2S_InitStructure.I2S_AudioFreq=4000;											//采样率这里写4000
	I2S_InitStructure.I2S_Standard=I2S_Standard_PCMShort;			//这里采用的是PCM模式，一定不要用飞利浦模式
	I2S_InitStructure.I2S_MCLKOutput=I2S_MCLKOutput_Disable;	//MCLK不用，WM8978使用单独晶振提供时钟
	I2S_InitStructure.I2S_CPOL=I2S_CPOL_Low;
	
	I2S_Init(SPI3,&I2S_InitStructure);
	I2S_FullDuplexConfig(I2S3ext,&I2S_InitStructure);
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=SPI3_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

/**** 指针先指向乓buffer ****/
	pDataIn=&I2S3RxBuf[160];
	pDataOut=&I2S3TxBuf[160];
	
	SPI_I2S_ITConfig(SPI3,SPI_I2S_IT_RXNE,ENABLE);
/***** 由于是作为从机接收，一定要先使能发送，然后在使能接受 ****/
	I2S_Cmd(I2S3ext,ENABLE);
	I2S_Cmd(SPI3,ENABLE);
}



void SPI3_IRQHandler(void)
{
	static uint16_t nCnt=0;
	if(SPI_I2S_GetITStatus(SPI3,SPI_I2S_IT_RXNE)!=RESET)
	{
		SPI_I2S_ClearITPendingBit(SPI3,SPI_I2S_IT_RXNE);
/***** 全双工同步收发 ****/		
		I2S3RxBuf[nCnt]=SPI_I2S_ReceiveData(SPI3);
		SPI_I2S_SendData(SPI3,I2S3TxBuf[nCnt]);
		++nCnt;
		if(nCnt == 160)
		{
/**** 指针指向乒buffer ****/
			pDataIn=&I2S3RxBuf[0];
			pDataOut=&I2S3TxBuf[0];
			I2S3_Flag=1;
		}
		else if(nCnt == 320)
		{
			nCnt=0;
/**** 指针先指向乓buffer ****/
			pDataIn=&I2S3RxBuf[160];
			pDataOut=&I2S3TxBuf[160];
			I2S3_Flag=1;
		}
	}
}

工程：https://download.csdn.net/download/qq_44065318/77546682