UAC是USB Audio Class的缩写,USB音频类,一个像USB这样的通用数据接口,可以有很多种实现数字音频数据传输的方式。不同的开发者可以根据自己的喜好和需求,定义任意的控制方式,传输模式,音频格式等等参数。
在上一节我们在MM32F0163D7P 平台上成功的移植了TinyUSB,基于这个平台,今天我们来实现一个 uac2_headset 音频设备,这个设备支持基础的录音和放音功能,如果要支持音量调节/静音功能,还需要再添加一个 HID 变成复合设备。
2快速移植一个UAC+HID复合设备
按照前面两篇文章,我们可以快速的移植出一个基于TinyUSB的UAC+HID复合设备,主要的代码片段如下:
/*-------------MAIN-------------*/ intmain(void) { USB_DeviceClockInit();//board_init(); CONSOLE_Init(460800);//enableprintfdebug //initdevicestackonconfiguredroothubport tud_init(BOARD_TUD_RHPORT); TU_LOG1("UACHeadset&HIDrunning ");//CFG_TUSB_DEBUGfordebugging#ifCFG_TUSB_DEBUG //0:nodebug //1:printerror //2:printwarning //3:printinfo while(1) { tud_task();//TinyUSBdevicetask audio_task(); hid_task(); } return0; }
#defineEPNUM_AUDIO_IN0x01 #defineEPNUM_AUDIO_OUT0x01 #defineEPNUM_HID0x03 uint8_tconstdesc_configuration[]= { //Interfacecount,stringindex,totallength,attribute,powerinmA TUD_CONFIG_DESCRIPTOR(1,ITF_NUM_TOTAL,0,CONFIG_TOTAL_LEN,TUSB_DESC_CONFIG_ATT_REMOTE_WAKEUP,100), //Interfacenumber,stringindex,EPOut&EPInaddress,EPsize TUD_AUDIO_HEADSET_STEREO_DESCRIPTOR(2,EPNUM_AUDIO_OUT,EPNUM_AUDIO_IN|0x80), //Interfacenumber,stringindex,protocol,reportdescriptorlen,EPOut&Inaddress,size&pollinginterval TUD_HID_INOUT_DESCRIPTOR(ITF_NUM_HID,6,HID_ITF_PROTOCOL_NONE,sizeof(desc_hid_report),EPNUM_HID,0x80|EPNUM_HID,CFG_TUD_HID_EP_BUFSIZE,10), };
//--------------------------------------------------------------------+ //StringDescriptors //--------------------------------------------------------------------+ //arrayofpointertostringdescriptors charconst*string_desc_arr[]= { (constchar[]){0x09,0x04},//0:issupportedlanguageisEnglish(0x0409) "TinyUSB",//1:Manufacturer "TinyUSBheadset",//2:Product "000001",//3:Serials,shouldusechipID "TinyUSBSpeakers",//4:AudioInterface "TinyUSBMicrophone",//5:AudioInterface "TinyUSBHID",//6:HIDInterface };
图1 枚举过程
图2 枚举设备
工程文件树:
1.TinyUSB_UAC_HID
2. │
3. ├─USER
4. │ main.c
5. │ usb_descriptors.c
6. │ usb_dcd_port.c
7. │
8. └─TinyUSB
9.
10. tusb.c
11. audio_device.c
12. tud_fifo.c
13. usbd.c
14. usb_control.c
15. hid_device.c
3耳机设备设置修改音量
在耳机属性里面可以操作修改音量大小,同时通过抓包工具可以抓到主机下发的SET CUR命令。
图3 设置音量
4耳机设备设置修改采样频率和位深度
在耳机属性高级里面默认格式可以看到下拉框有两种格式,一个是2通道 16位48000Hz,另外一个是2通道 24位 48000Hz,播放声音下发ISOC包的时候根据这个选择传输。
图4 设置采样频率和位深度
通过设置,下位机可以在播放或者录音时处理不同的采样频率和位深度。样例中全局变量current_resolution是位深度,current_sample_rate是采样频率。
5音频数据的收发处理
播放时ISOC下发的数据包缓存在spk_buf里面。
录用时麦克风的声音采样数据写入mic_buf,通过ISOC同步上传到电脑端。(例程是将播放的数据包处理后通过接口又返回电脑端,由tud_audio_write((uint8_t *)mic_buf, (uint16_t) (spk_data_size / 2))实现)
//--------------------------------------------------------------------+ //AUDIOTask //--------------------------------------------------------------------+ voidaudio_task(void) { //Whennewdataarrived,copydatafromspeakerbuffer,tomicrophonebuffer //andsenditover //Onlysupportspeaker&headphonebothhavethesameresolution //Ifoneis16bitanotheris24bitbecareofLOUDnoise! if(spk_data_size) { if(current_resolution==16) { int16_t*src=(int16_t*)spk_buf; int16_t*limit=(int16_t*)spk_buf+spk_data_size/2; int16_t*dst=(int16_t*)mic_buf; while(src< limit) { // Combine two channels into one int32_t left = *src++; int32_t right = *src++; *dst++ = (int16_t) ((left >>1)+(right>>1)); } memset(mic_buf,0xCC,sizeof(mic_buf));//mm32testcode tud_audio_write((uint8_t*)mic_buf,(uint16_t)(spk_data_size/2)); spk_data_size=0; } elseif(current_resolution==24) { int32_t*src=spk_buf; int32_t*limit=spk_buf+spk_data_size/4; int32_t*dst=mic_buf; while(src< limit) { // Combine two channels into one int32_t left = *src++; int32_t right = *src++; *dst++ = (int32_t) ((uint32_t) ((left >>1)+(right>>1))&0xffffff00ul); } tud_audio_write((uint8_t*)mic_buf,(uint16_t)(spk_data_size/2)); spk_data_size=0; } } }
6功能验证测试
将uac2_headset 音频设备插入PC,在计算机管理->设备管理器->音频输入和输出里面出现耳机和麦克风两个TinyUSB headset设备证明枚举成功。
图5 设备管理器音频设备
电脑端播放音乐使用抓包工具抓到ISOC的数据包:
图6 ISOC数据包
审核编辑:汤梓红
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原文标题:灵动微课堂 (第265讲)|基于MM32F0163D7P的USB Audio Class(UAC)音频设备
文章出处:【微信号:MindMotion-MMCU,微信公众号:灵动MM32MCU】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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