ISD9160学习笔记04_ISD9160音频编码代码分析

2020-04-17 12:02:40 浏览数 (1)

前言

录音例程涉及了录音和播放两大块内容,上篇笔记说了播放,这篇就来说说录音这块,也就是音频编码这部分功能。

上篇笔记中的这段话太装逼了,我决定再复制下,嘿嘿。

“我的锤子便签中有上个月记下的一句话,“斯蒂芬·平克说,写作之难,在于把网状思考,用树状结构,体现在线性展开的语句里。”这篇代码解析也有类似的困难,代码的网状结构,如何用文章这种线性载体来体现。”

跟上篇笔记的做法一样,还是挑出了主干,来讲下自己的理解。另外在文章最后添加了一个模块拓扑图来帮助消化。

本文作者twowinter,转载请注明:http://blog.csdn.net/iotisan/

查看代码主逻辑,主要是App_StartRec和App_ProcessRec这两个函数。下面就分别进行分析。

第一部分 App_StartRec

App_StartRec是由按键触发的,也就是按键按下去就开始录音。

代码语言:javascript复制
BOOL App_StartRec(void)
{
	S_AUDIOCHUNK_HEADER sAudioChunkHeader;
	
	// 这回就不是Decode了,改用Encode。
	// Initiate NuLiteEx audio encode lib with temp buffer provided for lib.
	NuLiteExApp_EncodeInitiate(&g_sApp.sNuLiteExAppEncode, (UINT8 *)&g_sApp.uTempBuf);
	
	// Start to encode NuLiteEx data with sample rate, bit per frame and saved data information into audio chunk header.
	if (NuLiteExApp_EncodeStart(&g_sApp.sNuLiteExAppEncode, &sAudioChunkHeader, ADC_SAMPLE_RATE, E_NULITEEX_ENCODE_BPS_10) == FALSE)
		return FALSE;
	
	// SPIFlash utility function provide encode data write into SPIFlash.
	// detail info please refer "SPIFlashUtil.h"
	SPIFlahUtil_StartWriteEncodeData(&sAudioChunkHeader, AUDIOROM_STORAGE_START_ADDR, NULL);
	
	// Light record led for display status.
	OUT5(0);
							
	// Start to record PCM data into buffer for produc NuLiteEx encode data.
	Record_StartRec();
	
	return TRUE;	
}

可以看到App_StartRec主要牵扯了NuLiteExApp_EncodeStart和Record两部分子函数。

重中之重NuLiteExApp_EncodeStart

NuLiteExApp_EncodeStart(&g_sApp.sNuLiteExAppEncode, &sAudioChunkHeader, ADC_SAMPLE_RATE, E_NULITEEX_ENCODE_BPS_10);照例对代码做了中文注解方便消化。

g_sApp.sNuLiteExAppEncode是全局变量,涉及编码库的操作。sAudioChunkHeader是一个临时变量,用来做音频块头部信息。

代码语言:javascript复制
BOOL NuLiteExApp_EncodeStart( S_NULITEEX_APP_ENCODE *psNuLiteExAppEncode, S_AUDIOCHUNK_HEADER *psAudioChunkHeader, 
							  UINT16 u16SampleRate, enum eNuLiteExEncodeBPS eBitPerSample)
{
	if ( (eBitPerSample > NULITEEXAPP_ENCODE_MAX_BITRATE) || (u16SampleRate == 0) )
		return FALSE;
	else
	{
		psAudioChunkHeader->u16SmplRate = u16SampleRate;
		psAudioChunkHeader->u32BitPerFrame = eBitPerSample;
	}
	
	// 将全局变量申请的内存传入给编码库,方便其工作执行。将音频块头部传入,编码库最后的输出结果会体现在这里。另外的采样率信息是输入变量,辅助生成最后的音频块。
	// NuLiteEx encoder initiates work buffer.
	// Set bit rate and sample rate information for audio chunk header.
	NuLiteEx_EncodeInitiate((UINT8 *)psNuLiteExAppEncode->au32WorkBuf, psNuLiteExAppEncode->pau8TempBuf, 
		psAudioChunkHeader, (enum eNuLiteExEncodeBPS)psAudioChunkHeader->u32BitPerFrame, psAudioChunkHeader->u16SmplRate);
			
	// Reset encode buffer read index and write index
	psNuLiteExAppEncode->sEncodeBufCtrl.u16BufWriteIdx = 0;
	psNuLiteExAppEncode->sEncodeBufCtrl.u16BufReadIdx = 0;
	
	// Set Encoded frame size, Storage Utility will refer to this size to write data.
	psNuLiteExAppEncode->sEncodeBufCtrl.u16FrameSize =  (psAudioChunkHeader->u32BitPerFrame)>>3;
	psNuLiteExAppEncode->sEncodeBufCtrl.u16BufCount = (psNuLiteExAppEncode->sEncodeBufCtrl.u16FrameSize)*NULITEEXAPP_ENCODE_BUF_COUNT;
	
	// 这一步很关键,设置录音模块部分的缓存。
	// Set input buffer size, PCM buffer pointer, frame size and sample rate.
	Record_SetInBufRecord(  &psNuLiteExAppEncode->sInBufCtrl, 
							NULITEEXAPP_IN_BUF_SIZE,
							psNuLiteExAppEncode->i16InBuf,
							NULITEEX_ENCODE_SAMPLE_PER_FRAME,
							psAudioChunkHeader->u16SmplRate);
	
    // 都要做这一步操作,录音模块的操作顺序就是这样:SetInBufRecord ->Add -> StartRec。
	// Set application input buffer to record(ADC) output buffer.
	Record_Add(&psNuLiteExAppEncode->sInBufCtrl, psAudioChunkHeader->u16SmplRate);
	
	return TRUE;
}

也很重要的Record_StartRec

上面说录音模块的操作顺序就是这样:SetInBufRecord ->Add -> StartRec。这就来了。 硬件PDMA这里头涉及一个关键函数,PDMA会把ADC数据直接放到s_pi16AdcBuf里头。

代码语言:javascript复制
void Record_StartRec(void)
{
	
	g_u8AppCtrl |= APPCTRL_RECORD;

	#if (ADC_FILTER_ENABLE == 1)
	NoiseFilter_ResetIIR2();
	s_pi16AdcBuf = g_ai16ADCSamples;
	#else
	// 主要是缓冲区的处理
	if ( BUF_CTRL_ISNOT_CALLBACK(g_psAdcBufCtrl))	
		s_pi16AdcBuf = &g_psAdcBufCtrl->pi16Buf[g_psAdcBufCtrl->u16BufWriteIdx];
	else
		s_pi16AdcBuf = g_ai16ADCSamples;
	#endif
	
	// 采用了硬件PDMA的方式
	#if (ADC_PDMA_ENABLE == 1)	
	PdmaCtrl_Start(ADC_PDMA_CH, (uint32_t *)&ADC->DAT, (uint32_t *)s_pi16AdcBuf, 8);
	#endif

	MIC_Start();
}

第二部分 App_ProcessRec

这个部分调用了这个关键函数。SPIFlashUtil_WriteEncodeData。主线程会在大部分时间执行SPIFlashUtil_4KPagePartialWriting,将缓冲逐步写入到SPI FLASH中。

另一个关键函数是NuLiteExApp_EncodeProcess。这是NuLiteEx库的一个编码处理应用。

代码语言:javascript复制
// Keep encode PCM buffer data to NuLiteEx lib.
NuLiteExApp_EncodeProcess(&g_sApp.sNuLiteExAppEncode);

其在内部调用了NuLiteEx_EncodeProcess,这是NuLiteEx库的API。

总结

源码拓扑结构


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