STM8L151 使用硬件SPI驱动VS1003B MP3解码芯片
该如何使用STM8L的硬件SPI去驱动VS1003B？
这个问题分两部分来思考，一是STM8L的SPI部分该如何配置以及与VS1003B相连的控制管脚该如何配置，二是关于VS1003B的时序以及指令使用。
由于STM8L的SPI部分与VS1003B的SPI部分进行相互通信，先看看VS1003B的SPI特性，才能对STM8L进行配置。
在VS1003B中SPI模式定义如下：
其中XDCS为发送MP3数据是的芯片控制管脚，XCS为发送VS1003B指令的控制管脚，在手册中亦有对SPI通信速度的说明，见下图：
上图中CLKI在手册中为：36.864Mhz
故上面SPI的通信速率在6.144MHz-9.216MHz之间，但在本例中根据6.144MHz来配置，在STM8L中主频最高为16MHz，故可以4分频得到4M的SPI速率，但在实际测试中，发现4分频后通信有时会失败，于是改为8分频降低通信速率，故SPI以及VS1003的控制管脚的配置如下:
CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_SPI1, ENABLE);
//SPI_CLOCK:PB5, SPI_MOSI: PB6, SPI_MISO: PB7
GPIO_Init(GPIOB, GPIO_Pin_5, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
GPIO_Init(GPIOB, GPIO_Pin_6, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
//主机模式，配置为输入
GPIO_Init(GPIOB, GPIO_Pin_7, GPIO_Mode_In_PU_No_IT);
/* 初始化SPI */
SPI_Init(SPI1, SPI_FirstBit_MSB, SPI_BaudRatePrescaler_8, SPI_Mode_Master,\
SPI_CPOL_Low, SPI_CPHA_1Edge, \
SPI_Direction_2Lines_FullDuplex, SPI_NSS_Soft, 0x07);
SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); /* 使能SPI */
/* 输入 */
GPIO_Init(VS_1003_DREQ_PORT, VS_1003_DREQ_PIN, GPIO_Mode_In_PU_No_IT);
GPIO_Init(VS_1003_XRST_PORT, VS_1003_XRST_PIN, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
/* 推挽输出 */
GPIO_Init(VS_1003_XDCS_PORT, VS_1003_XDCS_PIN, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
/* 推挽输出 */
GPIO_Init(VS_1003_XCS_PORT, VS_1003_XCS_PIN, GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast);
当数据总线传送的是指令数据时，此时的通信协议在VS1003B中称为SCI，该协议的发送时序图如下：
根据上面这个时序图，SCI的Read函数如下面所示:
uint8_t VS1003_ReadByte(void)
{
/* Loop while DR register in not emplty */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_TXE) == RESET);
/* Send byte through the SPI1 peripheral */
SPI_SendData(SPI1, 0);
/* Wait to receive a byte */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_RXNE) == RESET);
/* Return the byte read from the SPI bus */
return SPI_ReceiveData(SPI1);
}
uint16_t VS1003_ReadRegister(uint8_t addressbyte)
{
uint16_t resultvalue = 0;
XDCS_SET(1);
XCS_SET(0);
VS1003_WriteByte(VS_READ_COMMAND); //发送读寄存器命令
VS1003_WriteByte((addressbyte)); //发送寄存器的地址
resultvalue = (uint16_t)(VS1003_ReadByte() << 8); //读取高8位数据
resultvalue |= VS1003_ReadByte(); //读取低8位数据
XCS_SET(1);
return resultvalue;//返回16位寄存器的值
}
SCI 写的时序如下图：
根据该时序图，SCI的Write函数如下：
uint8_t VS1003_WriteByte( uint8_t byte )
{
/* Loop while DR register in not emplty */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_TXE) == RESET);
/* Send byte through the SPI1 peripheral */
SPI_SendData(SPI1, byte);
/* Wait to receive a byte */
while (SPI_GetFlagStatus(SPI1, SPI_FLAG_RXNE) == RESET);
/* Return the byte read from the SPI bus */
return SPI_ReceiveData(SPI1);
}
void VS1003_WriteRegister(uint8_t addressbyte, uint8_t highbyte, uint8_t lowbyte)
{
XDCS_SET(1); //拉高XDCS电平
XCS_SET(0); //拉低XCS电平
VS1003_WriteByte( VS_WRITE_COMMAND );//发送写指令字节
VS1003_WriteByte( addressbyte );//发送地址字节
VS1003_WriteByte( highbyte ); //发送数据字的高字节
VS1003_WriteByte( lowbyte ); //发送数据字的低字节
XCS_SET(1); //拉高XCS电平
}
接下来对VS1003Ｂ进行初始化操作：
void VS1003_Init(void)
{
uint8_t BassEnhanceValue = 0x00; // 低音值先初始化为0
uint8_t TrebleEnhanceValue = 0x00; // 高音值先初始化为0
RST_SET(0);
Delayms( 10 ); // 10ms
VS1003_WriteByte(0xff); // 发送一个字节的无效数据，启动SPI传输
XDCS_SET(1);
XCS_SET(1);
RST_SET(1);
Delayus( 1000 );
VS1003_WriteRegister( SPI_MODE,0x08,0x00); // 进入VS1003的播放模式
VS1003_WriteRegister(3, 0x98, 0x00); // 设置vs1003的时钟,3倍频
VS1003_WriteRegister(5, 0xBB, 0x81); // 采样率48k，立体声
VS1003_WriteRegister(SPI_BASS, TrebleEnhanceValue, BassEnhanceValue);// 设置重低音
VS1003_WriteRegister(0x0b,0x00,0x00); // VS1003 音量
Delayus( 1000 );
while( DREQ == 0 ); // 等待DREQ为高 表示能够接受音乐数据输入
}
在VS1003B中有几种测试模式，如Sine Test、Pin Test、Memory Test，下面就贴一个Sine Test的函数：
void VS1003_TestSIN(void)
{
VS1003_WriteRegister(SCI_MODE, 0x08, 0x20);
while( DREQ == 0);
XDCS_SET(0);
VS1003_WriteByte(0x53);
VS1003_WriteByte(0xef);
VS1003_WriteByte(0x6e);
VS1003_WriteByte(0x44);
VS1003_WriteByte(0x00);
VS1003_WriteByte(0x00);
VS1003_WriteByte(0x00);
VS1003_WriteByte(0x00);
XDCS_SET(1);
XDCS_SET(0);
VS1003_WriteByte(0x45);
VS1003_WriteByte(0x78);
VS1003_WriteByte(0x69);
VS1003_WriteByte(0x74);
VS1003_WriteByte(0x00);
VS1003_WriteByte(0x00);
VS1003_WriteByte(0x00);
VS1003_WriteByte(0x00);
XDCS_SET(1);
while( DREQ == 0);
}到这里，如果正弦测试正常通过，那么基本上完成了对VS1003B的使用。