18. SD卡音乐播放 |
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18.2.3. 程序设计¶
硬件资源介绍完毕，我们开始实验工程的程序设计。在本小节，我们采用先整体概括，再局部说明的方式对实验工程的各个模块进行讲解。 18.2.3.1. 整体说明¶根据实验目标可知，实现音乐播放首先需要有SD卡控制模块将SD内存储的音乐读取出来，同时还需要一个控制音频数据播放的模块，当然音乐要想播放出来WM8978控制模块也必不可少。因为SD卡的控制时钟sys_clk与WM8978的控制时钟audio_bclk的频率是不一样的，所以这里我们需要调用一个fifo 来实现跨时钟域的数据传输。完整的模块框图如图 68‑6所示。 图 68‑6 SD卡音乐播放工程整体框图 由图 68‑6所示：其中的sd_ctrl模快与wm8978_ctrl模块在前面章节都有讲解，clk_gen与fifo_data为调用的IP核，sd_play_ctrl模块为SD卡音乐播放控制模块。下面对工程各模块的功能描述做个说明，如表格 68‑2所示。 表格 68‑2 audio_sd_play工程模块简介 模块名称 功能描述 clk_gen 时钟生成模块 fifo_data fifo数据缓存模块 sd_ctrl SD卡控制模块 WM8978_ctrl WM8978音频控制模块 sd_play_ctrl SD卡音乐播放控制模块 audio_sd_play 音乐播放顶层模块 下面对各模块做详细介绍。 18.2.3.2. 时钟生成模块¶该模块通过调用PLL IP核来实现，总共输出3个时钟，频率分别为12MHz时钟、50MHz时钟、50MHz（相位偏移90°）。其中12MHz时钟作为wm8978的主时钟，50MHz作为系统时钟，50MHz（相位偏移90°）作为SD卡输入工作时钟。 调用IP核的方法在IP核章节已经做了详细介绍，我们只需按照调用步骤生成这四个时钟即可，在此就不再过多介绍。 18.2.3.3. FIFO数据缓存模块¶该模块同样通过调用FIFO IP核来实现，由于SD卡的工作时钟与WM8978的工作时钟频率不一致，所以调用时我们需要选择不同时钟进行读写，同时输出fifo内剩余数据量信号以及fifo清空信号。这里我们把fifo的数据位宽设置为16bit，深度设置为1024。具体的调用步骤可参考IP核章节fifo的调用方法。 18.2.3.4. SD卡控制模块¶我们通过该模块进行对SD卡内的的音乐数据进行读取，该模块在《SD卡数据读写控制》章节已经有了详细的讲解，模块框图如下所示： 图 68‑7 SD卡控制模块框图 因为我们只需要从里面读出音乐，所以我们只需控制其读端口信号即可。该模块我们直接调用即可，不明白的读者可先回到《SD卡数据读写控制》章节进行学习。 18.2.3.5. WM8978音频控制模块¶模块框图 图 68‑8 WM8978音频控制模块框图 该模块与《WM8978录音与回放》章节模块几乎是一样的，不同的是寄存器的配置，其余模块是相同的。我们只需更改寄存器配置模块的代码即可，下面给出寄存器的配置模块参考代码，如代码清单 68‑1所示。 代码清单 68‑1 SD卡音乐播放WM8978寄存器配置模块参考代码（i2c_reg_cfg.v） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92module i2c_reg_cfg ( input wire i2c_clk , //系统时钟,由i2c模块传入 input wire sys_rst_n , //系统复位,低有效 input wire cfg_end , //单个寄存器配置完成 output reg cfg_start , //单个寄存器配置触发信号 output wire [15:0] cfg_data , //寄存器地址7bit+数据9bit output reg cfg_done //寄存器配置完成 ); //// //\* Parameter and Internal Signal \// //// //parameter define parameter REG_NUM = 6'd15 ; //总共需要配置的寄存器个数 parameter CNT_WAIT_MAX = 10'd1000 ; //上电等待1ms后开始配置寄存器 parameter LOUT1VOL = 6'd30 ; //耳机左声道音量设置(0~63) parameter ROUT1VOL = 6'd30 ; //耳机右声道音量设置(0~63) parameter SPK_LOUT2VOL = 6'd50 ; //扬声器左声道音量设置(0~63) parameter SPK_ROUT2VOL = 6'd50 ; //扬声器右声道音量设置(0~63) //wire define wire [15:0] cfg_data_reg[REG_NUM-1:0]; //寄存器配置数据暂存 //reg define reg [9:0] cnt_wait ; //寄存器配置上电等待计数器 reg [5:0] reg_num ; //配置寄存器个数 //// //\* Main Code \// //// //cnt_wait:寄存器配置等待计数器 always@(posedge i2c_clk or negedge sys_rst_n) if(sys_rst_n == 1'b0) cnt_wait |
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