KT404A芯片使用手册_5.注意事项
5.注意事项
芯片的使用,关键的地方做如下说明:
- 芯片的GPIO的特性
- 应用的中注意事项
- 串口编程部分的注意
5.1 GPIO的特性
| IO输入特性 |
||||||
| 符号 |
参数 |
最小 |
典型 |
最大 |
单位 |
测试条件 |
| VIL |
Low-Level Input Voltage |
-0.3 |
- |
0.3*VDD |
V |
VDD=3.3V |
| VIH |
High-Level Input Voltage |
0.7VDD |
- |
VDD+0.3 |
V |
VDD=3.3V |
| IO输出特性 |
||||||
| 符号 |
参数 |
最小 |
典型 |
最大 |
单位 |
测试条件 |
| VOL |
Low-Level Output Voltage |
- |
- |
0.33 |
V |
VDD=3.3V |
| VOH |
High-Level Output Voltage |
2.7 |
- |
- |
V |
VDD=3.3V |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.2 应用中的注意点
1、芯片对外的接口均是3.3V的TTL电平，所以在硬件电路的设计中，请注意电平的转换问题。
另外在强干扰的环境中，请注意电磁兼容的一些保护措施，GPIO采用光耦隔离，增加TVS等等
2、串口通信，在一般的使用环境下，注意好电平转换即可。如果强干扰环境，或者长距离的RS485应用，那么请注意信号的隔离，严格按照工业的标准设计通信电路。可以联系我们，我们提供设计参考
3、我们支持音频文件的采样率最低为8KHZ。也就是说低于8KHZ的音频文件是不支持的，不能正常解码播放。用户可以使用音频处理软件，提高音频文件的采样率来解决这个问题。
4、芯片在睡眠状态的电流在10MA左右，播放中，依据音量的大小以及外接的喇叭负载，峰值电流可以达到1A。功耗会比较大。如果使用在低功耗场合，请用户控制芯片或者芯片的供电。这样可以减小芯片的功耗
5、用户如果直接使用我们芯片自带的功放，请选择合适的喇叭即可。推荐使用4欧姆/3W。这个是使用效果最好的配置。选用其它的喇叭，请注意负载大小，以及功率这两个参数
6、该芯片芯片支持MP3、WAV二种主流的音频格式。推荐用户尽量使用MP3格式，因为这样就更节省FLASH的容量。
7、我们的芯片支持8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48KHZ 采样率的音频文件，这些也是网络上绝大多数的音频文件的参数。如果用户的音频文件的采样率不在此范围内，是不支持播放的，但是可以通过专用的软件转换一下即可。我们的优势就是无压缩播放和高音质，所以不太建议用户对音频进行压缩。
5.3注意事项点
串口部分的操作，参见下面的流程，我们提供了完整的参照例程，供用户参考:
- 芯片上电的流程
- 串口编程参考的说明
- 串口操作需要延时的注意事项
- 串口协议的校验的说明
- 串口协议的校验的算法详解
- 外接MCU的晶振选择说明
- 芯片的播放说明[物理顺序等等]
5.3.1 芯片上电的工作流程图
- 我司提供的所有芯片的串口部分的操作，均是一样的协议，所以不用担心不同芯片的不兼容
- 如果对串口的操作，有任何不明白的，请一定联系我们，索取串口编程参考例程。
- 我们产品的更新，也一定会按照当前的协议版本，做到向下兼容。
5.3.2 串口编程参考的说明
目前我们提供的串口编程参考代码，有两部分
- 、第一部分是我们测试版的测试代码，相关的串口操作比较全面
- 、另一个是基本版，只是指定曲目的范例。请用户耐心消化
5.3.3 串口编程需要适当延时的注意点
1、芯片上电之后，需要大概1S-1.5S时间进行初花的相关操作，初始化完毕之后，会有初始化的相关数据发送出来。用户也可以直接不理会这些数据
2、当指定设备播放之后，需要延时200ms的时间，再发送指定曲目等等相关指令。
3、因为芯片自带文件系统，正常情况下，在曲目不大于1000首的话，响应速度是低于50ms的
曲目超过3000首之后，文件系统的切换速度会变慢一点，响应速度在100ms --- 1S之间不等
4、芯片内部对串口的处理是10MS处理一次，所以连续的指令发送时，必须要间隔20MS的延时。否则前面的指令将会被覆盖而得不到执行
5、如果指定文件夹文件名播放[0x0F、0x14]延时必须大于40ms，因为芯片锁定文件是需要时间的。只要涉及到文件夹文件名查找的相关指令，40MS的延时是必不可少的。如果芯片当前正在查找文件，串口的数据过来太频繁，会导致芯片的工作不正常
5.3.4 校验的重要说明
1、针对很多用户不太习惯校验的通信方式，我们特别推出了带校验和不带校验的兼容方式。举例说明。如果我们发送组合播放指令如下:
| 组合播放[不带校验] |
7E FF 09 21 00 05 01 02 03 04 EF |
播放5、1、2、3、4 |
| 组合播放[带校验] |
7E FF 09 21 00 05 01 02 03 04 FE C8 EF |
播放5、1、2、3、4 |
比较两条指令的区别，就是省略掉的校验的2个字节。这两帧数据均可以被芯片所接收。
2、因为很多用户在使用的过程中，很多都是使用不带晶振的MCU。这样的话，我们必须建议您加上校验这种方式，来保证通信的稳定性。
3、假如用户使用STM32或者STC等等MCU，并且是外挂晶振的，就可以适当的省掉校验。因为不带晶振的MCU，时钟是相对不那么准的，所以串口会存在误差，一旦误差过大，会导致通信出错。请用户朋友自行斟酌。
5.3.5 校验的计算说明
发送的指令，去掉起始和结束。将中间的6个字节进行累加，最后取反再+1得到校验码。接收端就将接收到的一帧数据，去掉起始和结束。将中间的数据累加，再加上接收到的校验字节。刚好为0.这样就代表接收到的数据完全正确。
举例说明：
举个例子，如果我们播放下一曲，就需要发送:7E FF 06 01 00 00 00 FE FA EF
数据长度为6 ,这6个字节是[FF 06 01 00 00 00] 。不计算起始、结束、和校验。校验字节为FE FA。
发送端得到校验码的过程：
相加的过程: FF+06+01+00+00+00 = 0x0106
取反加1的过程：0x0106取反 = FEF9 / 再+1 = 0xFEFA，和我们的校验值对比一下
接收端进行校验的过程:
相减的过程: 0 - 0x0106 = 0xFEFA 。再和我们的结果比较一下。
最后可以参考一下我们给出的参考例程，或者直接移植我们给出的函数。就很容易理解了
5.3.6 MCU的晶振选择
1、原则上我们建议用户，使用11.0592MHZ或者相倍数的晶振。这样可以让串口产生9600的波特率会更准确。我们的芯片串口误差是允许在3%以内的
2、如果用户在12M的晶振时。首先要做如下判断，
(1)、看是什么MCU，51或者PIC、STM32等等，基本都自带波特率发生器，所以产生9600的波特率基本没压力。
(2)、看MCU是否为硬件串口，如果是IO模拟的串口的话，强烈建议用户使用11.0592的晶振
(3)、标准的51，如：STC89C52或者AT89C52等等都是采用定时器产生波特率的，经过简单的计算就可以算出，12M晶体做9600波特率的误差是是0.16%，正常运行是没有任何问题，但还是需要用户进行全面测试
5.3.7 指定播放的说明
- 指定曲目播放[按照物理顺序]
- 指定曲目播放[按照文件夹和文件名的名称]
1、按照物理顺序指定曲目播放:
需要按照下图的方法往SPIFLASH中拷贝歌曲。先拷贝进设备的，编号为第一首，以此类推
2、指定文件夹和文件名播放
详情请参考芯片数据手册的“3.4.6指定文件夹文件名的播放”章节
5.3.8 串口调试说明
1、首先现在网上下载一个软件”串口猎人”，为什么选择这个，因为它有自动搜索串口的功能，十分好用。打开之后的主界面如上图所示，可以看到红色部分，依次设置即可
2、打开软件，首先要搜索串口，找到指定的端口之后，指定“波特率”，我们的芯片默认的波特率为9600，最后就是“启动串行端口”，这样软件就配置好了。这里有两个概念需要明确一下
第一是“HEX码”，我们默认是这个，这个是用来显示数据的。所以必须设置这里
第二是“字符串”，这个是用来显示打印字符的，我们这里用不到。
3、软件配置OK之后，将需要的指令复制到发送区域即可。具体的指令请参照芯片的数据手册
4、如果芯片的数据手册没有的测试指令的话，请自行计算，尤其需要注意的是“校验和”这两个字节，如何计算不对的话，芯片是不接受指令的,同时会返回相应的错误指令
5.3.9 校验代码的移植
我们这里的说明，争对的是用户的MCU给我们的芯片发送控制指令
1、发送端 --- 用户的MCU
/******************************************************************************
- 功能描述： 串口向外发送命令[包括控制和查询]
- 参数说明： CMD:表示控制指令，请查阅指令表，还包括查询的相关指令
feedback:是否需要应答[0:不需要应答，1:需要应答]
data:传送的参数
******************************************************************************/
void Uart_SendCMD(INT8U CMD ,INT8U feedback , INT16U dat)
{
Send_buf[0] = 0xff; //保留字节
Send_buf[1] = 0x06; //长度
Send_buf[2] = CMD; //控制指令
Send_buf[3] = feedback;//是否需要反馈
Send_buf[4] = (INT8U)(dat >> 8);//datah
Send_buf[5] = (INT8U)(dat); //datal
DoSum(&Send_buf[0],6); //校验
SendCmd(8); //发送此帧数据
}
DoSum(&Send_buf[0],6); 这里是指对Send_buf[0]---Send_buf[5]这6个字节进行校验的算法
生成校验的两个字节，并且存储于Send_buf[6]和Send_buf[7]中
/******************************************************************************
- 功能描述：求和校验
- 和校验的思路如下：
发送的指令，去掉起始和结束。将中间的6个字节进行累加，最后取反码。接收端就将接收到的一帧数据，去掉起始和结束。将中间的数据累加，再加上接收到的校验字节。刚好为0.这样就代表接收到的数据完全正确。
******************************************************************************/
void DoSum( INT8U *Str, INT8U len)
{
INT16U xorsum = 0;
INT8U i;
for(i=0; i
{
xorsum = xorsum + Str[i];
}
xorsum = 0 -xorsum;
*(Str+i) = (INT8U)(xorsum >>8);//得到高字节
*(Str+i+1) = (INT8U)(xorsum & 0x00ff);//得到低字节
}
2、接收端，芯片发送数据给用户的MCU
If(一帧数据接收完毕)
{
for(i=0; i<(*(pi+1)); i++)//这里pi指向的是接收缓冲区，*(pi+1)是获取数据长度。
{
xorsum = xorsum + pi[i] ;//将接受到的数据进行累加
}
xorsum1 = ((u16)((*(pi+i))<<8)) | (*(pi+i+1));//这里是接收到的校验字节，16位
xorsum = xorsum + xorsum1;//将接收到的校验字节和自己算的校验数据相加
if(!xorsum)
{
Uart_Task(pi);//串口处理--对接收到的指令进行处理
}
else
{
ErrorStatus = ERROR_CheckSError ;//接收校验出错
//校验码出错之后的处理
}
}
3、用户无论使用的是什么MCU，这两个函数均可以平行的移植到自己的程序中。
5.3.10 芯片或者芯片的供电说明
这里为什么增加两个二极管，分两种情况说明
- 外部只需要外接U盘播放，那么D2是可以省略掉的
- 如果外接电脑，则需要D2，这样是为了防止7805前端无电压输入时，直接插上电脑，会把电脑端的USB电压拉低，导致不正常。
- 我们的芯片或者芯片，供电的范围是3.3V--5V。不可以超过5V，否则会造成芯片的永久性损坏。
- 我们的芯片，是音频类的产品，对电源的纹波是有要求的，建议用户最好使用线性电源[带变压器的电源]，后级使用7805之类的线性稳压芯片供电。
- 7805后一级最好增加一个二极管，这里的4148其实并不是最合适的，因为4148的正向电流只有500MA。如果我们后级的功放功率过大，会导致4148 永久性损坏。这里选用IN4001或者IN4007才是最合适的。
- 很多用户在应用过程中，往往很多供电是12V或者9V，如果用户使用7805之类的线性稳压IC时，一定要注意芯片的发热，线性稳压IC的原理，基本上都是将多余的电压以热量的形式表现出去。举个例子，假如12V输入，经过7805之后，压差为7V。假如后级的耗电流为200MA，那么7805产生的热量就是1.4W，这个热量就很烫手了，会导致7805过热自保护，所以这样的硬件设计是很不合理的。所以此时可以选用合适的DCDC芯片，我们推荐使用LM2596之类的纹波小的芯片