2022-04-25

2023-02-06

本文主要是 2022-04-25 相关的知识问答,如果你也了解,请帮忙补充。

参考知识1 从ESP32看ES8388低功耗音频芯片

1、ES8388 简介

ES8388是一种高性能、低功耗、低成本的音频编解码器。它由两路ADC,2通道DAC,话筒放大器、耳机放大器、数字音效、模拟混合和增益功能。

ES8388采用先进的多位Δ∑调制技术实现数字与模拟之间的数据转换。多比特Δ∑调制器使器件对时钟抖动和低带外噪声的灵敏度低。它应用于:MID,MP3, MP4, PMP,无线音频,数码相机,摄像机,GPS领域,蓝牙,便携式音频设备。

因为具有双路特性。

ADC特点为:24位,8千赫到96千赫取样频率;95分贝动态范围,95分贝信噪比,85分贝THD + N;立体声或单麦克风接口与麦克风放大器;自动电平控制和噪声门;2模拟输入选择;各种模拟输入混合和增益。

DAC特点为:24位,8千赫到96千赫取样频率;动态范围为96 dB,96 dB的信噪比,83分贝THD + N;40毫瓦耳机放大器无噪音的;耳机无模式;立体声增强;各种模拟输出混合并获得Low Power等等

1.1 参考资料

ESP-ADF源码

ES8388 数据手册

2、ES8388 

2.1 ES8388 Pin脚

I2C/SPI控制接口Pin脚(蓝色pin脚)

I2C/SPI_CLK 输入I  28脚 控制时钟输入,同步时钟

I2C/SPI_DAT 输入输出I/0 27脚 控制数据输入输出

I2C_AD/SPI_CE 输入I 26脚 控制悬着或设备地址选择

音频接口(绿色)

MCLK 输入I 1脚 主时钟,必须等于fs(音频采样率)的256倍

SCLK 输入输出I\O  5脚 音频数据位时钟 用于同步

LRCK 输入输出I\0 7脚 音频数据左右声道对齐时钟

DSDIN 输入I  6脚 DAC音频数据

ASDOUT 输出0 8脚 ADC音频数据

一般使用ES8388作为从机,接收LRCK和SCLK。I2S接口支持左(left justify serial)音频数据格式、右(right justify serial)音频数据格式、飞利浦(I2S)音频数据格式、DSP/PCM模式音频数据格式。这里我们采用I2S音频数据格式16bit数据格式。

I2S标准模式,数据在跟随LRCK输出的BCLK的第二个上升沿时传输MSB,其他位一直到LSB按顺序传输。

传输依赖于字长、BCLK频率和采样率,在每个采样的LSB都和下一个采样的MSB之间都应该有未用的BCLK周期。

图中,fs即音频信号的采样率,LRCK的频率就是音频信号的采样率。MCLK的频率必须等于256f,也就是音频采样率的256倍。

ES8388内部有很多的模拟开关,用于选择通道,同时有很多的调节器,用于设置增益和音量。

重要的要

设置ROUT1EN和LOUT1EN,使能耳机输出.....

LOUT2EN 和ROUT2En,使能喇叭输出

左右声道混合器使能、使能左右声道DAC

设置字长、I2S音频数据格式

设置增益 音量

/****************************************************************************************************************************************/

ES8388微控制器的配置接口有I2C和三线SPI,这里主要讲述I2C。

ES8388 I2C的特点

1、SDA数据传输以字节为单位同步到SCL时钟上,每一位在SCL高电平期间采样;

2、从MSB位开始传输;

3、一个字节后跟一个接受方接收到的应答位;

4、传输速率可达100k bps.

芯片地址为0x20(CE=0)/0x22 (CE=0)  /0b001000x?(x=PIN CE) ? 读写

与I2C协议不同之处在于从一个寄存器中读取数据,你必须先设置R/W wei为0来访问这个寄存器地址,在设置R/W位为1来从寄存器中读取数据。

写和读寄存器操作图

2.2时钟模式和采样频率

处于从模式时,LRCK和SCL有外部提供,且必须由系统时钟同步派生得到。根据下表,设备自动检测MCLK/LRCK的比率。

3、根据ESP-ADF源码中audio_hal/driver/esp8388中的es8388源码来学习操作ES8388的方法

3.0 ESP-ADF的audio_hal层主要操作包括哪些

初始化media编解码芯片驱动

audio_hal_handle_t audio_hal_init(audio_hal_codec_config_t* audio_hal_conf, int index);

解除初始化media编解码芯片驱动

esp_err_t audio_hal_deinit(audio_hal_handle_t audio_hal, int index);

启动或停止编解码芯片驱动,设置模式、启停

esp_err_t audio_hal_ctrl_codec(audio_hal_handle_t audio_hal, audio_hal_codec_mode_t mode, audio_hal_ctrl_t audio_hal_ctrl);

设置I2S接口采样率和位宽以及I2S或PCM/DSP 格式

esp_err_t audio_hal_codec_iface_config(audio_hal_handle_t audio_hal, audio_hal_codec_mode_t mode, audio_hal_codec_i2s_iface_t* iface);

获取或设置音量

esp_err_t audio_hal_set_volume(audio_hal_handle_t audio_hal, int volume);

esp_err_t audio_hal_get_volume(audio_hal_handle_t audio_hal, int* volume);

因此对于特定的编解码芯片要根据上述函数功能来实现其对应操作。当然我们的ES8388也不例外。 

看看范例中对ESP8388的初始化启动过程

ESP_LOGI(TAG, "[ 2 ] Start codec chip");

audio_hal_codec_config_t audio_hal_codec_cfg =  AUDIO_HAL_ES8388_DEFAULT();

audio_hal_codec_cfg.i2s_iface.samples = AUDIO_HAL_44K_SAMPLES;

audio_hal_handle_t hal = audio_hal_init(&audio_hal_codec_cfg, 0);  //ES8388芯片初始化

audio_hal_ctrl_codec(hal, AUDIO_HAL_CODEC_MODE_DECODE, AUDIO_HAL_CTRL_START);  //启动编解码芯片

接下去详细分析这些操作内部做了些什么,方便我们利用这些API更好的操纵芯片以实现我们需要的功能。
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