PAGE1

PAGE1

TM4C123G的音频处理与扬声器驱动

1.音频处理基础

1.1音频信号的基本特性

音频信号是一种时间上的连续变化的电信号，通常用于表示声音。音频信号的主要特性包括：

频率：表示声音的高低，单位是赫兹（Hz）。

振幅：表示声音的强弱，单位是伏特（V）。

采样率：表示每秒采集的音频样本数，单位是样本/秒（samples/s）。常见的采样率有44.1kHz、48kHz等。

位深度：表示每个音频样本的位数，常见的位深度有8位、16位、24位等。

1.2音频处理的基本流程

音频处理的基本流程包括：

采样：将模拟音频信号转换为数字信号。

编码：将数字信号压缩成适合存储和传输的格式。

解码：将压缩的数字信号还原成原始数字信号。

滤波：对音频信号进行滤波处理，去除噪声或调整频率响应。

放大：将音频信号放大到适合驱动扬声器的水平。

输出：将处理后的音频信号通过扬声器播放。

2.TM4C123G的音频处理功能

2.1模拟音频输入

TM4C123G提供了一个12位的模数转换器（ADC），可以用于将模拟音频信号转换为数字信号。ADC的配置包括设置采样率、选择输入通道等。

2.1.1配置ADC

配置ADC的基本步骤如下：

使能ADC模块：在系统控制寄存器中使能ADC模块。

选择输入通道：选择用于接收音频信号的ADC通道。

设置采样率：根据需要设置ADC的采样率。

配置采样序列：设置采样序列，确定采样顺序和触发方式。

#includetm4c123gh6pm.h

//使能ADC模块

voidADC_Init(void){

//使能ADC0模块时钟

SYSCTL_RCGC2_R|=SYSCTL_RCGC2_GPIOA;

SYSCTL_RCGC2_R|=SYSCTL_RCGC2_GPIOB;

SYSCTL_RCGC2_R|=SYSCTL_RCGC2_GPIOC;

SYSCTL_RCGC2_R|=SYSCTL_RCGC2_ADC0;

//延迟几微秒，确保ADC模块时钟稳定

while((SYSCTL_PRGPIO_RSYSCTL_PRGPIO_R0)==0){};

while((SYSCTL_PRGPIO_RSYSCTL_PRGPIO_R1)==0){};

while((SYSCTL_PRGPIO_RSYSCTL_PRGPIO_R2)==0){};

while((SYSCTL_PRADC_RSYSCTL_PRADC_R0)==0){};

//配置GPIO引脚为ADC输入

GPIO_PORTA_DIR_R=~0x01;//PA0设置为输入

GPIO_PORTA_AFSEL_R|=0x01;//PA0选择为复用功能

GPIO_PORTA_DEN_R=~0x01;//PA0取消数字功能

GPIO_PORTA_AMSEL_R|=0x01;//PA0选择为模拟功能

//配置ADC0

ADC0_SSPRI_R=0x0123;//设置采样顺序优先级

ADC0_ACTSS_R=~0x000F;//禁用所有序列

ADC0_EMUX_R=~0x000F;//设置触发方式为软件触发

ADC0_SSMUX0_R=0x0000;//选择PA0作为输入通道

ADC0_SSCTL0_R=0x0006;//启用采样通道，不启用中断

ADC0_SAC_R=0x0006;//设置采样率为128kHz

ADC0_ACTSS_R|=0x0001;//启用序列0

}

//读取ADC值

uint32_tADC_Read(void){

ADC0_PSSI_R=0x0001;//触发采样序列0

while((ADC0_RIS_R0x01)==0){};//等待采样完成

ADC0_ISC_R=0x01;//清除采样完成标志

returnADC0_SSFIFO0_R;//读取采样值

}

2.2数字音频处理

TM4C123G可以对数字音频信号进行各种处理，包括滤波、放大、音量控制等。

2.2.1滤波处理

滤波处理可以去除音频信号中的噪声或调整频率