STM32单片机基本原理与应用（十一）

语音识别实验

此实验采用STM32核心板+ LD3320模块，通过初始化LD3320并写入待识别关键词，对麦克风说出相应关键词，实现实训平台上的流水灯相应变化的效果。
LD3320 是一颗基于非特定人语音识别（SI-ASR：Speaker-Independent Automatic Speech Recognition）技术的语音识别/声控芯片。提供了真正的单芯片语音识别解决方案。
LD3320 芯片上集成了高精度的 A/D 和 D/A 接口，不再需要外接辅助的Flash 和 RAM，即可以实现语音识别/声控/人机对话功能。并且，识别的关键词语列表是可以动态编辑的。
主要特色功能：
在这里插入图片描述

非特定人语音识别技术：不需要用户进行录音训练。
可动态编辑的识别关键词语列表：只需要把识别的关键词语以字符串的形式传送进芯片，即可以在下次识别中立即生效。
真正单芯片解决方案：不需要任何外接的辅助 Flash 和 RAM，真正降低系统成本。
内置高精度 A/D和D/A通道：不需要外接 AD 芯片，只需要把麦克风接在芯片的AD 引脚上；可以播放声音文件，并提供 550mW 的内置放大器。
高准确度和实用的语音识别效果。
支持用户自由编辑 50 条关键词语条：在同一时刻，最多在 50 条关键词语中进行识别，终端用户可以根据场景需要，随时编辑和更新这 50 条关键词语的内容。

程序代码

1、 LD3320创建语音识别任务，完成关键词的设置。

void   LD3320_Task(void)
{
  uint8_t   i=0;
  uint8_t  LD_ASR_Candi_Num,LD_ASR_EXTI_IFO; //从中断代码拿过来的
	char buf[20];
	uint8_t   j=1;	
	//测试读取寄存器	
	printf("LD3320_Task...\r\n");

	ETH_CS_H();
	VS_CS_H();
	LD_CS_K_H()	; //关掉底板上的LD3320  实训平台对比测试
   LD_WriteReg(0x29,0) ;   /*关闭中断*/
   LD_WriteReg(0x02,0) ;   
		
   //1 空闲状态；2 识别成功状态；3 识别失败状态。
 
  while(1)
  {    
    switch(process)
    { 
      case  0:         /*ld3320处于空闲状态*/
      i++;
      process=LD_Run();  
      if(i==4)
      {
        printf("语音识别模块内部故障，请检查硬件连接 \r\n");
        return;
      }
      break;

      case  1:          /*ld3320语音准备OK*/
	  
	  
      if(flag)          /*中断判断*/  //判断识别是否成功
      {          
        switch(direct)  /*对结果执行相关操作*/         
        {
          case 1:       /*命令“流水灯”*/
          printf(" 流水灯 指令识别成功\r\n");
          break;

          case 2:	      /*命令“闪烁”*/
          printf(" 闪烁 指令识别成功\r\n"); 
          break;

          case 3:	      /*命令“按键触发”*/
          printf(" 开灯/点灯  指令识别成功\r\n"); 
          break;

          case 4:		    /*命令“全灭”*/
          printf(" 全灭 指令识别成功\r\n");
          break;

          default:     
          break;
        } 
        process=flag=0;        
      }
      break;
      
      case  2:         /*ld3320语音识别失败*/
      i=0;
      if(flag)         /*中断判断*/
      {
        printf("未识别到有效信息或没有声音\r\n");
        process=flag=0;            
      } 
      break;      
                     
      default:
      break;  
    }
    
	  if((process==1)&&(LD_ReadReg(0xB2)==0x21) && (LD_ReadReg(0xbf)==0x35))	
	  {
		  printf("进入判断 原中断处理 \r\n");	
		  
		  flag=1;     //！！！！！！
		  
				LD_ASR_Candi_Num = LD_ReadReg(0xba); 
				if(LD_ASR_Candi_Num>0 && LD_ASR_Candi_Num<=4) 
				{ 
					direct = LD_ReadReg(0xc5);					
					process=1;    //识别成功    
					 
					printf("接收到的语音信息 %d \r\n",direct );  
				}else
				process=2;  //识别失败
	  
	  /*完成一次语音识别后重新配置寄存器*/
		LD_WriteReg(0x2b,0);
		LD_WriteReg(0x1C,0);//写0:ADC不可用
		LD_WriteReg(0x29,0);
		LD_WriteReg(0x02,0);
		LD_WriteReg(0x2B,0);
		LD_WriteReg(0xBA,0);	
		LD_WriteReg(0xBC,0);	
		LD_WriteReg(0x08,1);//清除FIFO_DATA
		LD_WriteReg(0x08,0);//清除FIFO_DATA后 再次写0   	
	  }
    LD_Test();
   }
}

音乐播放器实验

单片机首先挂载FATS文件系统，接着在加载指定路径下的音频文件，最终通过VS1053解码并输出音频。VS1053采用SPI协议传输音频数据。但其还有两种不同的工作模式一种是串行数据接口的串行协议(SDI),一种是串行命令接口的串行协议（SCI）。所以片选有两个XCS and XDCS。
SCI 串行总线命令接口包含了一个指字节、一个地址字节和一个 16 位的数据字。读写操作可以读写单个寄存器，在 SCK 的上升沿读出数据位，所以主机必须在下降沿刷新数据SCI 的字节数据总是高位在前低位在后的。第一个字节指令字节，只有 2 个指令，也就是读和写，读为0X03，写为 0X02。
在这里插入图片描述

对于SCI的读时序，是向 VS1053 读取数据，通过先拉低 XCS，然后发送读指令（0X03），再发送一个地址，最后，我们在 SO 线（VS_MISO）上就可以读到输出的数据了。而同时SI（VS_MOSI）上的数据将被忽略。
在这里插入图片描述
对于SCI的写时序，与读时序一样都是先发指令，再发地址。不过写时序中，我们的指令是写指令（0X02），并且数据是通过 SI 写入 VS1053的， SO 则一直维持低电平。在这两个图中，DREQ 信号上都产生了一个短暂的低脉冲，也就是执行时间。我们在写入和读出 VS1053 的数据之后，它需要一些时间来处理内部的事情，这段时间，是不允许外部打断的，所以，我们在 SCI 操作之前，最好判断一下DREQ 是否为高电平，如果不是，则等待 DREQ 变为高。

程序代码

这里我们仅对主函数进行展示：

int main(void)
 {	 
 
	delay_init();	    	 //延时函数初始化	  
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级
	uart_init(115200);	 	//串口初始化为115200
 	LED_Init();		  			//初始化与LED连接的硬件接口
//	 KEY_Init();					//初始化按键
	LCD_Init();			   		//初始化LCD     
//	W25QXX_Init();				//初始化W25Q128
	 

 	VS_Init();	  				//初始化VS1053 
 	my_mem_init(SRAMIN);		//初始化内部内存池
	exfuns_init();				//为fatfs相关变量申请内存  
// 	f_mount(fs[0],"0:",1); 		//挂载SD卡 
// 	f_mount(fs[1],"1:",1); 		//挂载FLASH.
	POINT_COLOR=RED;       
// 	while(font_init()) 				//检查字库
//	{	    
//		LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Font Error!");
//		delay_ms(200);				  
//		LCD_Fill(30,50,240,66,WHITE);//清除显示	     
//	}

	while(SD_Init())			//检测SD卡
		{
			LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"SD Card Failed!");
			delay_ms(200);
			LCD_Fill(30,70,200+30,70+16,WHITE);
			delay_ms(200);		    
		}								 						    
		LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"SD Card OK");

	 
 	Show_Str(30,50,200,16,"战舰 STM32实训平台",16,0);				    	 
	Show_Str(30,70,200,16,"音乐播放器实验",16,0);				    	 
	Show_Str(30,90,200,16,"正点原子@ALIENTEK",16,0);				    	 
	Show_Str(30,110,200,16,"2015年1月20日",16,0);
	Show_Str(30,130,200,16,"KEY0:NEXT   KEY2:PREV",16,0);
	Show_Str(30,150,200,16,"KEY_UP:VOL+ KEY1:VOL-",16,0);
	

	
	while(1)
	{
  		LED1=0; 	  
		Show_Str(30,170,200,16,"存储器测试...",16,0);
		printf("Ram Test:0X%04X\r\n",VS_Ram_Test());//打印RAM测试结果	    
		Show_Str(30,170,200,16,"正弦波测试...",16,0); 	 	 
 		VS_Sine_Test();	 
		Show_Str(30,170,200,16,"<<音乐播放器>>",16,0); 		 
		LED1=1;
		
		mp3_play();
		
	} 	   										    
}