音频数据的SD/Flash读取与DAC播放

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。

Flash的编程原理都是只能将1写为0，而不能将0写为1，所以在进行Flash编程前，必须将对应的块擦除，即将该块的每一位都变为1，块内所有字节变为0xFF。

STM32F1 的闪存（Flash）模块：主存储器、信息块、闪存存储器接口寄存器

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。

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。

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。

DAC 为数字/模拟转换模块，故名思议，它的作用就是把输入的数字编码，转换成对应的模拟电压输出，它的功能与 ADC相反。在常见的数字信号系统中，大部分传感器信号被化成电压信号，而 ADC把电压模拟信号转换成易于计算机存储、处理的数字编码，由计 算机处理完成后，再由 DAC输出电压模拟信号，该电压模拟信号常常用来驱动某些执行器 件，使人类易于感知。如音频信号的采集及还原就是这样一个过程。 STM32具有片上 DAC外设，它的分辨率可配置为 8位或 12位的数字输入信号，具有两个 DAC 输出通道，这两个通道互不影响，每个通道都可以使用 DMA 功能，都具有出错检测能力，可外部触发。

1）在SD卡创建一个test-speed.txt文件，循环（不加延时）分批一次写入256字节，累计写入不少于64KB字节；然后读取此文件数据，通过串口显示出来。分析写入和读取的速率。 2）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。

2-1驱动安装 （1）ST-LINK驱动 提取码：6rk4 如果电脑系统是32位，则点击x86.exe进行安装

如果电脑系统是64位，则点击amd64.exe进行安装

（2）设备管理器—通用串行总线设备。如果可以看到stlink驱动，如下图所示。表示驱动已经安装完成。 注意：要将stlink连接到电脑才会出现 （3）可能遇到的问题： 在keil中使用ST-Link下载时出现：

st-link usb communication error Error：flash download failed - target dll has been canceled

解决方法： 1.准备 ST-Link 固件升级软件 2.解压并打开其 windows下的ST-LinkUpgrade.exe 升级软件 提取码：ouo0

3.点击refresh device list——Open in update mode——Upgrade更新完毕。 4.点击STLink所在文件中的stlink_winusb_uninstall，点击进入卸载。 6.在同一目录下点击stlink_winusb_install进行驱动更新 7.重新进入keil中下载程序，此时可以正常下载

2-2接线

3-1代码准备 flash完整代码 提取码：ohv0

用keil编译代码，对报错进行简单修改： 根据路径找到图中文件，改为途中名字即可。 再次编译错误消失。 3-2 连接ST-LINK，进行调试 keil里进行相应工程配置： 点击魔法棒进入配置界面—点击Debug—选择ST-LINK—点击Setting，选择SWD模式—确定—OK 然后进行Load

显示成功 进入调试界面 View->memory windows->memory 1打开内存观察窗口，并在地址栏中输入：0x800c000,观察将要修改的flash区间区容： View->Watch windows->Watch 1打开一个变量观察窗口，将变量FlashWBuff 和 FlashRBuff加入到 Watch 1 观察窗口： View->Watch windows->Watch 1打开一个变量观察窗口，将变量FlashWBuff 和 FlashRBuff加入到 Watch 1 观察窗口： View->Periodic Windows Update开启变量自动更新 F5,全速运行程序，可以看到数组FlashRBuff中内容与数组FlashWBuff中内容一样了

同时在Memory 1窗口中可以看到在FLASH地址0x0800C000区成功写入对应内容： 可在此处修改写入内容：

再次观察Memory 1窗口。

1）实验数据准备：用Adobe audition或goldwave等音频编辑软件录制“您好欢迎光临！”的几秒钟的声音（8khz采样、8bit量化编码的单声道wav格式），确保音频数据尽量小（最大不超64KB）。然后编程将其分批次写入stm32f103c8t6芯片内部flash区域。 2）数字音频还原播放任务：编程读取此段音频，分别通过 （a）stm32f103c8t6自带的DAC通道，转换为模拟音频进行播放，并用示波器观察波形，用耳机/喇叭收听，评判音乐还原效果；

提示：建议先用单音音频（比如2000Hz的正弦波）的wav数据进行实验，通过DAC或PCM音频模块能够基本还原出原始正弦波声音后，再用语音和音乐信号进行实验。

建议先用单音音频（比如2000Hz的正弦波）的wav数据进行实验，通过DAC或PCM音频模块能够基本还原出原始正弦波声音后，再用语言/音乐信号进行实验。 生成单音正弦波 文件—>新建—>音频文件 效果->生成->音调 文件->导出->设置导出为wav文件 用UltraEdit得到相关数据 用UltraEdit打开刚才保存的wav文件 CTRL+A，接着鼠标右键，选择 十六进制复制选定视图，将内容粘贴到一个新建文件中 在新建文件中，CTRL+A，接着鼠标右键，选择范围输入起始的行号和列号，确定就选中了整个我们需要的内容

复制到notepad++中 若发现无法复制可以ctrl+0后再复制

Edit编辑->列块编辑->输入0x（也可在需要列块编辑的位置Alt+C） DAC生成正弦波的例程代码 代码 提取码：wr4b 将内容复制到keil文件对应的位置，在下图红框中进行替换。 之后，编译下载，可以用示波器观察是否产生预期正弦波。

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

2.使用UltraEdit得到相关数据 方法跟上面一样 3.使用notepad++添加相关内容 方法跟上面一样 4.添加数据 ①打开野火提供的样例程序——DAC输出正弦波 ②将对应上面内容复制到存放正弦波数据的位置 ③编译烧录 ④使用示波器观察得到的波形

本次实验了解了flash存储原理和操作，keil仿真输DAC波形的方法。

参考： https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/111990896 https://blog.csdn.net/nsnsnbabsb/article/details/111870898